Bordetella

Seminário de Microbiologia Bordetella sp

Odontologia – 2º Diurno - 2005 Grupo: Gisele Ebling Juliane Aline Teixeira Karen Cristina O. Gomes Patrícia de Barros Guimarães Patrícia Zolini Priscila Cavalcante de Paula Stéfane Carolina Cau Suzana Amaral Vanessa Mendonça Muller

1. INTRODUÇÃO A coqueluche é uma doença respiratória comum altamente infecciosa e grave que afeta predominantemente bebês e crianças pequenas. O agente causador é a Bordetella pertussis, que é transmitido através das secreções respiratórias de um indivíduo infectado para o trato respiratório de um novo hospedeiro humano. O alcance populacional é elevado: apenas nos EUA são registrados cerca de 5000 novos casos a cada ano. Os casos mais graves ocorrem geralmente em crianças menores de 1 ano de idade, com índices expressivos de mortalidade entre lactentes menores de 6 meses de idade. A infecção resulta em imunidade por tempo prolongado à doença, mas pode não prevenir contra uma infecção subseqüente. Não há evidências de um portador crônico. Embora a Bordetella pertussis seja suscetível à maioria dos antibióticos, estes não são eficientes no tratamento, principalmente porque quando o quadro é diagnosticado, a bactéria já causou danos ao trato respiratório.

1.1.

CLASSIFICAÇÃO E METABOLISMO

O gênero Bordetella é constituido de cocobacilos Gram-negativos delicados. Eles são aeróbios obrigatórios (necessitam de oxigênio livre para a respiração) e não fermentam carboidratos como a glicose. Englobam 3 espécies: Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis (causa infecção respiratória semelhante à coqueluche; entretanto, o paciente não apresenta o quadro de tosse paroxística), Bordetella bronchiseptica (é uma bactéria primariamente patogênica para animais -coelho, cobaia, rato, porco, cachorro e outros- sendo suas infecções freqüentemente epidêmicas. Raramente causa infecção no homem).

1.2.

CARACTERÍSTICAS CULTURAIS

A Bordetella pertussis cresce somente em meios especiais contendo sangue. Ela sofre mutações de vários tipos, quando submetida a culturas sucessivas no laboratório. Estas mutações, que aliás são freqüentes, determinam alterações profundas na estrutura, metabolismo e virulência da bactéria. Dependendo da existência e do grau dessas alterações, ela pode se apresentar em 4 fases: na fase 1, característica da fase recém-isolada, a bactéria é portadora de todas as suas estruturas, produz seus fatores de virulência e é bastante exigente com relação aos seus requerimentos nutritivos. Na fase 4, deixa de apresentar muita de suas estruturas, é praticamente avirulenta e não apresenta exigências nutritivas. As fases 2 e 3 são intermediárias com relação a essas características. Somente as culturas de Bordetella pertussis, em fase 1, devem ser utilizadas no preparo de vacinas.

2. EPIDEMIOLOGIA A coqueluche é considerada uma síndrome que pode ser causada por vários agentes, mas apenas a Bordetella pertussis está associada com as coqueluches endêmica e epidêmica e com o cortejo de complicações e de mortes em humanos. Os humanos (mucosa respiratória) são os hospedeiros da Bordetella pertussis e da Bordetella parapertussis. O grupo de maior risco é o das crianças com menos de seis meses de idade cujo calendário de vacinação ainda não está completo, mas qualquer pessoa pode ser suscetível, com exceção daquelas que já foram vacinadas ou aquelas que já adquiriram a doença. 2

A transmissão se dá, principalmente, pelo contato direto de pessoa doente com pessoa suscetível, através de gotículas de secreção da orofaringe eliminadas por tosse, espirro ou ao falar. Em menor incidência, pode ocorrer por transmissão por objetos recentemente contaminados com secreções do doente. Considera-se que o período de transmissão se entende de sete dias após o contato com o doente – fase catarral – até três semanas após o inicio dos acessos de tosse típicos da doença – fase paroxística – caso não haja uso de terapia com antibióticos. A maior transmissibilidade da doença ocorre na fase catarral (inicio da doença, logo após o período de incubação). A coqueluche é muito comum em muitos países em desenvolvimento. No Brasil, a morbidade da coqueluche já foi elevada. Na década de 1980, foram notificados mais de 40 mil casos anuais, e o coeficiente de incidência era superior a 30/100.000 habitantes. A partir de 1983 houve uma queda acentuada da incidência e, desde então, uma tendência decrescente em relação a estes números, mantendo-se um coeficiente de incidência em torno de 1/100.000 habitantes.

3. MORFOLOGIA E COLORAÇÃO A bactéria Bordetella pertussis é considerada uma bactéria pequena, com aproximadamente 0,8 por 0,4 micrômetros. É um cocobacilo encapsulado e não produz esporos. Arranja-se isoladamente ou em grupos pequenos e não é distinguida facilmente da espécie haemophilus. Essa bactéria possui várias proteínas de membrana, algumas com função de aderência na célula hospedeira, outras de antígenos de superfície e muitas ainda com funções desconhecidas. A coloração utilizada para o estudo microscópico dessas bactérias, é o método de Gram, que consiste, essencialmente, no tratamento sucessivo do esfregaço bacteriano, fixado pelo calor, utilizando cristal violeta, lugol, álcool e fucsina como reagentes. Utilizando essa coloração, podemos constatar que a bactéria Bordetella pertussis trata-se de uma bactéria Gram negativa, apresentando-se avermelhada após tal tratamento.

4. CONDIÇÕES DE CULTIVO Bordetella pertussis tem sido isolada somente do trato respiratório humano. Elas têm crescimento lento e se duplicam somente uma vez a cada 4 horas, sob condições ótimas. Elas podem ter dificuldade pra obter crescimento logarítmico, sugerindo que sob condições semelhantes somente um sub-sistema da bactéria sofre replicação, até mesmo se a densidade da cultura é aumentada. Bordetella pertussis é sensível a ácidos gordurosos, e Dacron swabs, em vez de algodão, são usados para transferir a bactéria. Bordet-Gengou Agar é o meio de crescimento mais comumente usado para cultivo em laboratório. O meio base contém infusão de batata, cloreto de sódio e glicerol, e pode ser complementado com caseína ou peptona digerida. Depois de autoclavado, 15% de sangue desfibrinado estéril (normalmente sangue de ovelha) é adicionado ao Agar resfriado. Uma vantagem para o uso de Agar Bordet-Gengou é que é permitida a visualização de hemólise, que é mediada pela toxina Adenil Ciclase, uma proteína que só é expressada quando a bactéria está em estado virulento. Muitos laboratórios clínicos usam Regan- Lowe charcoal Agar para cultivar B. pertussis de uma amostra clínica apropriada. O meio Regan-lowe tem maior tempo de uso que BordetGengou,o que é importante visto que geralmente pertussis é esporádica e é caro manter constante o estoque do meio que somente é adequado para o cultivo dela. Colônias de B. 3

pertussis podem ser identificadas em qualquer um dos dois meios como pequenas colônias cinza que podem levar 7 dias para se desenvolver. As colônias tem um aspecto de “ gotinha de mercúrio”, ou de “pérola” num campo dissecado. Elas são oxidase positivas e não crescem em Agar chocolate.

5. PATOGENICIDADE (Fatores de Virulência) Esta é uma representação esquemática das principais etapas e dos fatores envolvidos na patogênese da coqueluche, ocasionada pela bactéria Bordetella pertussis que serão melhor explicados na apresentação.

Inalação de Aerossóis Bordetella pertussis

Aderência a células epiteliais ciliadas (hemaglutinina filamentosa toxina pertússica)

Aderência a fagócitos

Produção de toxinas

Fase intracelular

Dano às células epiteliais (toxina traqueal, toxina pertússica, adenil-ciclase)

Ingestão

(?)

Inibição da migração de monócitos e redução da resposta oxidativa dos fagócitos (toxina pertússica e adenil-ciclase)

Ação sobre os neurônios (adenil-ciclase, toxina pertússica, LPS) Tosse paroxística

6. DIAGNÓSTICO LABORATORIAL Diversos métodos de diagnóstico são descritos para a confirmação laboratorial de Bordetella: Isolamento de Bordetella pertussis - cultura: é o método mais empregado para a confirmação laboratorial e está padronizado. Há mais sucesso durante a fase catarral. Deve ser feito através de cultura de material colhido (secreções de nasofaringe, colhida da faringe posterior). O melhor método para isolamento de Bordetella está em ágar médio de BordetGengou ou médio de Regan-Lowe. Para melhorar a probabilidade de sucesso, diferentemente dos procedimentos utilizados para coleta de material por "swab" (cotonete com algodão), a amostra deve ser colhida com bastão especial, cuja ponta é coberta por dácron ou de alginato de cálcio, isto porque o algodão interfere no crescimento da Bordetella pertussis. A seguir, 4

deve ser transportada para os meios de cultura especiais (Regan-Lowe ou Bordet-Gengou), contendo sangue. Deve estar incubada a 35-36°C, com oxigênio e suficiente umidade. O isolamento pode ser obtido em média após 3-4 dias de incubaçãoe as colônias observadas são minúsculas, acinzentadas. O crescimento (que é lento), em condições ideais, consegue-se em torno de 60 a 76% das vezes. O segundo método para identificação da B. pertussis é a técnica de DFA (direct fluorescent antibody), teste direto para anticorpos fluorescentes em secreção nasofaríngea. Tem baixa sensibilidade e especificidade variável, não sendo usado como critério de confirmação laboratorial. Técnicas imunológicas também podem ser empregadas, mas a sorologia deve ser reservada para diagnósticos mais tardios ou levantamentos epidemiológicos. Anticorpos circulantes no sangue aparecem na 3ª semana da doença e há um pico entre a 8ª e 10ª semana. Uma evidência de infecção natural é quando são detectadas específicas IgA. Testes sorológicos de anticorpos aglutinantes, Elisa, têm sido, há muito tempo, usados para coqueluche. Porém, além de não haver uma padronização, apresentam limitação por sua variação na sensibilidade, especificidade e reprodutibilidade. O DNA da Bordetella pode ser detectado através de PCR, técnica de reação em cadeia de polimerase. É rápido e possui alta sensibilidade. Pode ser realizado desde que acompanhado da cultura. Em nosso meio, essa técnica não está implantada na rotina, só está disponível em certos laboratórios e não é padronizado. Outros Métodos Laboratoriais: neutralização da toxina, detecção do antígeno pelo método com anticorpos monoclonais e método da adenilatociclase: têm alta sensibilidade e especificidade, porém não foram padronizados. São aplicáveis ao diagnóstico de fase aguda. O hemograma pode evidenciar, nas primeiras semanas de doença, leucocitose (20.000 - 50.000 céls./mm3). Há linfocitose absoluta e característica no final da fase catarral e paroxística. Mas, pode não ocorrer leucocitose em crianças ou em casos leves, por exemplo. Velocidade de Hemossedimentação (VHS): a coqueluche oferece uma condição singular, apresenta VHS normal ou diminuída, embora seja de origem infecciosa, o que permite distingui-la dos demais processos catarrais das vias respiratórias, nos quais a VHS se encontra, em geral, acelerada. Exames Radiológicos: recomenda-se a realização de RX de tórax em menores de 4 anos, para auxiliar no diagnóstico diferencial e/ou presença de complicações.

7. DIAGNÓSTICO CLÍNICO (Sintomas)

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O diagnóstico clínico da infecção por Bordetella pertussis, causadora da coqueluche, é baseado em sintomas bastante característicos da doença. É uma infecção respiratória aguda marcada por episódios de tosse severa e espasmódica, que pioram a noite, também apresentando um quadro de leucocitose. A doença pode apresentar complicações graves como broncopneumonia e encefalopatia aguda, com quadros de convulsão que podem levar a morte. Após um período de incubação, assintomática, de uma a duas semanas inicia-se a fase catarral, quando a bactéria já se proliferou nos pulmões e começa a tacar toda a árvore respiratória. Essa fase dura de uma a duas semanas e é usualmente caracterizada por febre baixa, mal estar, coriza e tosse progressiva, com secreção clara e viscosa, lembrando os sintomas da gripe. É uma fase altamente contagiosa. O doente espirra com freqüência, perde o apetite e aparenta cansaço, rosto fica avermelhado e os olhos lacrimejantes. A fase subseqüente é a paroxística, que dura de duas a quatro semanas, caracterizada pelos episódios de tosse severa e espasmódica, podendo ou não ser acompanhada de vômitos. O paciente apresenta congestão facial e sensação de asfixia. No pico dessa fase, o nível total de leucócitos no sangue pode atingir níveis parecidos com os obtidos em casos de leucemia (> 100,000/mm3). A fase convalescente, que dura de uma a três semanas, é caracterizada por um contínuo declínio da tosse antes que o paciente volte ao normal. É nesse período que podem ocorrer as complicações já citadas. Alguns indivíduos podem apresentar formas atípicas da doença, por não estarem adequadamente imunizados, fugindo dos sintomas clássicos. Lactentes jovens constituem o grupo de mais propenso a apresentar formas graves, muitas vezes letais. Além das já citadas, existem outras complicações da doença como ativação de tuberculose latente, enfisema, ruptura de diafragma, otite, hemorragias intra-cerebral e sub-dural, surdez, entre outros.

8. TRATAMENTO O tratamento varia tanto em relação à gravidade da doença quanto no que concerne à idade do paciente. Em situações em que a coqueluche se apresenta de forma a exibir um quadro clínico mais comprometedor ou de forma já complicada com outras morbidades, e em situações em que se trata de um paciente menor de seis meses de idade, a internação é recomendável. Em âmbito hospitalar, todas as medidas necessárias para que seja possível evitar conseqüências mais sérias da doença, como desnutrição e infecções secundárias, devem ser instituídas com rigor e vigilância constante. Especificamente, para o tratamento da coqueluche, devem ser utilizados antimicrobianos, mesmo que seu uso seja controverso devido às diversas condições: na coqueluche grave, a antibioticoterapia parece não funcionar tão eficazmente in vivo quanto in vitro; o período catarral é o único em que uma melhora clínica pode ser evidente com o uso de medicações que combatem a bactéria; no período paroxístico, os antimicrobianos não parecem exibir qualquer traço de melhora na evolução da doença. Uma das melhores justificativas para o uso de antibióticos para o tratamento da coqueluche, apesar de alguns argumentos, é o de impedir a infectividade do paciente acometido. O antibiótico de escolha é a eritromicina, pertencente à categoria dos Macrolídeos, produzida pelo Streptomyces erytreus. Indivíduos comunicantes íntimos de pacientes com coqueluche devem receber profilaxia com eritromicina e uma dose de vacina como reforço.

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9. PREVENÇÃO No Brasil, a imunização contra a coqueluche deve ser feita em toda criança com 2, 4 e 6 meses de idade e, aos 15 meses de idade, realiza-se uma Quarta dose de reforço. Esta vacina é conjugada a duas outras, contra Tétano e Difteria, recebendo então o nome de DPT (Difteria, pertussis e Tétano Tríplice Bacteriana). Há dois tipos de vacinas: DPT e DPTa. Ambas são compostas por Toxoide Tetânico (vacina anti-tetânica) e Toxoide Diftérico (vacina anti-Difteria). A DPT, contém a vacina contra pertussis, cuja bactéria está inteira e que dá uma maior incidência de efeitos colaterais de moderados a graves, ou seja, dor e inchaço no local da injeção, febre alta e irritabilidade, que pode ser muito intensa, semelhante a sintomas de encefalite. Embora não haja comprovação científica quanto à encefalite associada à vacina DPT, as estatísticas em saúde pública demonstram seus sintomas parecidos com encefalite, muitas vezes exigindo exames invasivos, como coleta de líquido cefalorraquidiano e tratamento hospitalar. Conseqüentemente, em 1993, houve uma grande epidemia de Coqueluche, relatada nos Estados Unidos. Foi desenvolvida então, a partir de 1993, a DPTa (acelular), que contém apenas alguns componentes da bactéria, que garantem a mesma proteção que a DPT, porém, com menor intensidade das reações adversas vacinais.

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