X MICROORGANISMOS COMO AGENTES PATOGÊNICOS 18 de novembro de 2009 Prof. Fabricio Rochedo Conceição fabricio.rochedo@ufpel.edu.br fabriciorc@pop.com.br 18 de novembro de 2009

Os três domínios da vida

Microrganismos: BENEFÍCIOS ... Vírus Controle biológico Vetores: clonagem, expressão de proteínas heterólogas Vacinas convencionais e recombinantes Bactérias Modelo biológico “simplificado” : pesquisa básica Produção de medicamentos: antibióticos Produção de alimentos: iogurte Produção de ácidos, aminoácidos, vitaminas ... Probióticos Biorremediação, Mineração Agricultura: fixação de nitrogênio Controle biológico Simbiontes

Microrganismos: BENEFÍCIOS ... Fungos Produção de alimentos: queijo, pão, bebidas fermentadas ... Produção de medicamentos: antibióticos ... Combustível Probióticos Expressão de proteínas heterólogas Controle biológico Decomposição de matéria orgânica Algas Fotossintetizantes Combustíveis: biodiesel e álcool Protozoários Simbiontes

Porém!

Louis Pasteur (1822 – 1895) * Geração espontânea * Teoria microbiana das doenças * Descrição de bactérias associadas às doenças Staphylococcus, Streptococcus

Robert Koch (1843 - 1910) * Postulados de Koch * Mycobacterium tuberculosis – bacilo de Koch * Prêmio Nobel de Medicina em 1905 7

Postulados de Koch O mesmo patógeno deve estar presente em todos os casos da doença O patógeno deve ser isolado do hospedeiro doente e crescer em cultura pura O patógeno da cultura pura deve reproduzir a doença quando inoculado em um animal de laboratório saudável (cobaia) O patógeno deve ser isolado da cobaia, demonstrando que ele é semelhante ao patógeno original (2) 8

Os microrganismos podem ser: - Não patogênicos (>99%) - Patogênicos (<1%) - Oportunistas

Quem são os patogênicos?

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Diversidade Vírus Bactérias Fungos Protozoários Prions Helmintos Artrópodos Grãos de pólen Células tumorais

Infecção é a invasão e colonização de tecidos por microorganismos patogênicos. A doença ocorre quando a infecção resulta em qualquer alteração do estado de saúde. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), saúde é um estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não apenas a ausência de doença.

A invasão do organismo por microrganismos nem sempre causa doença A invasão do organismo por microrganismos nem sempre causa doença. A ocorrência de doença depende de vários fatores: 1- Via de entrada preferencial 2- Fatores de patogenicidade e virulência 3- Número de microorganismos invasores 4- Hospedeiro

Organismos alvo - Homem - Animais - Plantas - Bactérias

Doenças X Biotecnologia

1- Bacterioses 2- Micoses 3- Viroses 4- Parasitoses

* Tratamento e Prevenção 1- Tuberculose * Tratamento e Prevenção

* Tratamento e Prevenção 2- Candidíase * Tratamento e Prevenção

* Tratamento e Prevenção 3- AIDS * Tratamento e Prevenção

* Tratamento e Prevenção 4- Malária * Tratamento e Prevenção

O SISTEMA IMUNE A resposta imunológica pode ser classificada ainda em inata (também chamada de inespecífica) e adaptativa (específica ou adquirida). A resposta imune inata é aquela presente desde o nascimento, e está rapidamente disponível para defender o organismo dos “invasores estranhos”. A resposta inata é a primeira linha de defesa a entrar em ação, não distingue um agente de outro, e funciona basicamente da mesma forma independente do tipo de agente infeccioso. Uma vez que utiliza sistemas de reconhecimento primitivos e inespecíficos, pode reconhecer uma grande variedade de produtos microbianos. A resposta imune adaptativa surgiu mais tarde em termos evolucionários, é mais especializada do que a inata, e está presente somente nos vertebrados. É um sistema de defesa que pode reconhecer com especificidade o invasor e que atua mais rapidamente e com mais eficiência a cada nova exposição ao mesmo ag, porque é gerada a memória imunológica. As células responsáveis pela especificidade e memória são as células denominadas de linfócitos T e B. A partir da ativação dos linfócitos são gerados linfócitos com mesma especificidade (ou seja, capazes de reconhecerem o mesmo antígeno), mas com vida longa. Essas células são chamadas de células de memória e são elas as responsáveis pelo reconhecimento do antígeno quando ele penetrar novamente. Considere que, embora o sistema imune inato e adaptativo sejam estudados muitas vezes de modo separado, trabalham em conjunto, sobrepostos e interligados durante a resposta imune.

Imunologia é o ramo da biologia que estuda o sistema imunológico (moléculas, células e tecidos que defendem o organismo)

TIPOS DE RESPOSTA IMUNE Inata (Inespecífica)  Adaptativa (Específica) A resposta imunológica pode ser classificada ainda em inata (também chamada de inespecífica) e adaptativa (específica ou adquirida). A resposta imune inata é aquela presente desde o nascimento, e está rapidamente disponível para defender o organismo dos “invasores estranhos”. A resposta inata é a primeira linha de defesa a entrar em ação, não distingue um agente de outro, e funciona basicamente da mesma forma independente do tipo de agente infeccioso. Uma vez que utiliza sistemas de reconhecimento primitivos e inespecíficos, pode reconhecer uma grande variedade de produtos microbianos. A resposta imune adaptativa surgiu mais tarde em termos evolucionários, é mais especializada do que a inata, e está presente somente nos vertebrados. É um sistema de defesa que pode reconhecer com especificidade o invasor e que atua mais rapidamente e com mais eficiência a cada nova exposição ao mesmo ag, porque é gerada a memória imunológica. As células responsáveis pela especificidade e memória são as células denominadas de linfócitos T e B. A partir da ativação dos linfócitos são gerados linfócitos com mesma especificidade (ou seja, capazes de reconhecerem o mesmo antígeno), mas com vida longa. Essas células são chamadas de células de memória e são elas as responsáveis pelo reconhecimento do antígeno quando ele penetrar novamente. Considere que, embora o sistema imune inato e adaptativo sejam estudados muitas vezes de modo separado, trabalham em conjunto, sobrepostos e interligados durante a resposta imune.

TIPOS DE IMUNIDADE ATIVA: adquirida devido ao contato com o antígeno - após infecção ou vacinação PASSIVA: adquirida devido a transferência de células ou anticorpos de um indivíduo imunizado – colostro ou soroterapia As respostas imunes específicas são normalmente estimuladas após a exposição a um antígeno (Ag) estranho. Esta forma de imunidade, induzida por um processo de imunização é chamada de imunidade ativa, pois os indivíduos possuem um papel ativo na resposta ao ag. A imunidade também pode ser transferida de um animal para outro, transferindo-se células ou anticorpos de um animal imunizado ativamente, para outro (o animal que se deseja conferir proteção). O receptor de tal imunidade torna-se imune a um determinado ag em particular mesmo sem ter sido exposto a ele. Esta forma de imunidade é chamada de imunidade passiva. A imunidade passiva é útil para conferir resistência rapidamente, mas dura pouco tempo.

TRÍADE IMUNOLÓGICA Especificidade Memória  Tolerância A resposta imunológica pode ser classificada ainda em inata (também chamada de inespecífica) e adaptativa (específica ou adquirida). A resposta imune inata é aquela presente desde o nascimento, e está rapidamente disponível para defender o organismo dos “invasores estranhos”. A resposta inata é a primeira linha de defesa a entrar em ação, não distingue um agente de outro, e funciona basicamente da mesma forma independente do tipo de agente infeccioso. Uma vez que utiliza sistemas de reconhecimento primitivos e inespecíficos, pode reconhecer uma grande variedade de produtos microbianos. A resposta imune adaptativa surgiu mais tarde em termos evolucionários, é mais especializada do que a inata, e está presente somente nos vertebrados. É um sistema de defesa que pode reconhecer com especificidade o invasor e que atua mais rapidamente e com mais eficiência a cada nova exposição ao mesmo ag, porque é gerada a memória imunológica. As células responsáveis pela especificidade e memória são as células denominadas de linfócitos T e B. A partir da ativação dos linfócitos são gerados linfócitos com mesma especificidade (ou seja, capazes de reconhecerem o mesmo antígeno), mas com vida longa. Essas células são chamadas de células de memória e são elas as responsáveis pelo reconhecimento do antígeno quando ele penetrar novamente. Considere que, embora o sistema imune inato e adaptativo sejam estudados muitas vezes de modo separado, trabalham em conjunto, sobrepostos e interligados durante a resposta imune.

Obrigado!