O documento discute a ecologia de doenças, incluindo a emergência e reemergência de patógenos, resistência a antibióticos e cólera. Também aborda os tipos de patógenos, dinâmica de infecção, transmissão de doenças e indicadores de qualidade da água.

1. Ecologia de Populações
Doencas
Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
pecologia@hotmail.com

2. Sumário do Tópico
Emergência de patógenos
– Importância global dos microorganismos
– Que são patógenos?
– Evolução das doenças
Re-emergência das doenças
– Resistência aos antibióticos
– Cólera
Conclusões

3. Sumário do Tópico
Historia breve da microbiologia da saúde
pública
Tipos de patógenos
Dinâmica da infecção
Interações entre hospedeiros e patógenos
Rotas de transmissão
Indicadores da qualidade da água

4. Poesia aos Germes da Maria
Germes, germes estão em todo lugar
Ainda no meu polegar,
Germes, germes vão embora,
Mas sempre vão e voltam agora.
Germes, germes me fazem doente,
Especialmente quando atacam a dente.
Germes, germes são tão pequenos,
Ainda nos cogumelos.

5. As comunidades microbiais forçam os ciclos
biogeoquímicos…

6. Exemplo: O Ciclo de Nitrogênio
<3
100 Fixação por
Atividade humana raios
ATMOSFERA
200
desnitrificação
140
fixação
biológica
140 15
desnitrificação fixação
biológica
36
Vazão superficial
Água subterrânea
1200
Ciclagem interna 8000
Ciclagem interna
100
enterro
SOLO OCEANOS

7. Ciclo de Nitrogênio Sem Micróbios
<3
? Fixação por
Atividade humana raios
ATMOSFERA
200
desnitrificação
140
fixação
biológica
140 15
desnitrificação fixação
biológica
?
Vazão superficial
Água subterrânea
1200
Ciclagem interna 8000
Ciclagem interna
?
Todos os processos mais lentos. enterro
SOLO
A vida seria possível? OCEANOS

8. Micróbios
•Bactéria
•Fungos
•Protistas
•Vírus

9. Bactérias
•Pequenas
•Eficientes
•Bioquimicamente diversas
•Crescimento rápido

10. Bactérias estão em todo lugar
Células/ ml ou g Células totais
x106 x1026
Marinhas 0.5 1,000
Água doce 1.0 1.5
Sedimentos 4,600 170
Sedimentos sub-superficiais
(0-3,000 m) 0.34-200 38,000
Trato digestivo Animal 1-105 0.0004
(Whitman et al. 1998)

11. Biomassa Global de Bactéria (Pg de C)
Plantas Bactéria
Solo e Água Sub-superfície
Terrestres 560 26 22-215
Marinhas 1.8 2.2 303
A biomassa microbial é similar as plantas mas tem uma
taxa de renovação maior

12. Quantas espécies de bactéria
existem?
Wilson 1988 Hammond 1995
Número total de espécies: Número total de espécies:
~ 1.4 milhões ~ 11 milhões
Bactéria: ~3,500 Bactéria: ~10 milhões

13. A anomalidade grande de
contagem de placas
Comunidade microbial
placas
< 1% das bactérias observáveis crescem em média padrão

14. Diversidade Genética
Ácidos nucleios totais
Genes ribosomais 16S
Seqüências
Identificação e Diversidade e
quantificação Relações evolutivas

16. Abordagem Molecular:
• diversidade enorme de micróbios
• patógenos são uma fração pequena
da diversidade microbial
• permite entender a evolução da
patogênese

17. O que é um patógeno?
Um ponto de vista evolutivo.
Exemplo: Escherichia coli (E. coli)
Normalmente uma bactéria insignificante do
intestino… mas
Cepas Eterotoxigenicas
Cepas Enteropatogenicas
Cepas Enteroinvasivas
Cepas Enterohemorragicas
Cepas Enteroagregativas
Cepas Uropahogenicas

18. Analise da Genoma Responde
Analise Comparativa:
Cepas próximas
Estrutura similar da Genoma
Mas….
Inserções de DNA ‘estranho’
= ilhas de patogenicidade

19. Comparação de cepas patogênicas e
neutras de E. coli
E. coli K12 A B C
E. coli O157:H7 A B C
DNA Estranho
= loco de aparição enterocitica
Responsável para doença:
Permite fixação e produção de toxinas
Uma bactéria neutra viro patogênica ao
‘furtar’ DNA de outra bactéria!

20. Mecanismos de transferência de genes:
2
1
3
1 Transformação: captura de DNA do ambiente
2 Transdução: transferência de DNA por vírus
3 Conjugação: transferência de plasmidos entre bactérias
Todos podem transferir genes de outra bactéria
que se incorporam na genoma

21. Destino dos genes transferidos:
Sistema RecA = recombinação na genoma
Dependente da similaridade de seqüência
Taxa de recombinação
% diferencia na seqüência

22. Com que frequência ocorre a
transferência de genes?
A transferência de genes é rara
Por exemplo, a transdução por vírus insere
DNA estranho a cada 108 infecções por vírus
Mas….
Micróbios tem populações enormes
Por exemplo, a transferência de genes do ambiente marinho
~20 milhões de bilhões de vezes por segundo!
Os genes precisam conferir vantagens ao receptor….

23. Ecologia da patogênese
Bactérias crescem rapidamente
Densidade populacionais elevadas
Competição elevada para os recursos
Patógeno = bactéria normal
que explora um recurso novo por meio dos genes
--> Vantagem competitiva

24. A Balcanização da Ciência
Epidemiologia
Ornitologia
Mastologia
Entomologia
Botânica
Microbiologia
Escala Geológica
Ecologia de Paisagens
Ecologia de Comunidades
Escala
Ecologia de Populações
Etologia
Fisiologia
Biologia Celular
Biologia Molecular
Agricultura Saúde Recursos
Naturais
Aplicação

25. O que causa as doenças
infecciosas?
Patógenos: organismos que causam doenças
Os patógenos humanos incluem:
1. bactéria
2. vírus
3. fungos
4. protozoária E. coli Hepatitis A Virus
As doenças precisam de:
1. Um patógeno infeccioso
2. Um hospedeiro suscetível
3. Um ambiente apropriado Giardia lamblia

26. Classes ou Categorias de Micro-
organismos Patogênicos
Vírus: menores (0.02-0.3 µm diâmetro); mais simples:
ácido nucléico + camada de proteína (+ envelope de lipo-
proteina)
Bactéria: 0.5-2.0 µm diâmetro; procariontes; celular; organização
interna simples; fissão binária
Protozoária: maioria >2 µm- 2 mm; unicelulares eucariontes; sem
fotossíntese; membrana celular flexível; sem parede celular;
várias formas e tamanhos; cistos duráveis
Grupos: flagelados, amebas, ciliados, esporozoárias (ciclo de
vida complexo) e microsporídia.
Helmintos (lombrigas): animais multicelulares; some are parasites;
ovos suficientemente pequenos (25-150 µm) para criar riscos a
saúde de despejos do homem e animais na água.

27. O mundo microbial:
Tamanhos de Microbis
Vírus Bactéria
Parasita Protozoária
0,1 mm 1 X 2 mm
5 mm

28. Re-emergência de Patógenos

29. Cólera e Clima
Vibrio cholerae e outros vibrios
Ubíquos em águas marinhas e costeiras
Similares geneticamente: cepas patogênicas
coexistem com não patogênicas
V.cholera

30. Espécies de Vibrio identificadas como
agentes de doenças humanas
Apresentação clínica a
GI ferrida/inf Septicemia
Espécie ecção do
ouvido
V. alginolyticus ++
V. carchariae +
V. cholerae
Não O1 ++ + +
O1 ++ (+)
V. cincinnatiensis +
V. damsela ++
V. fluvialis ++
V. furnissii ++
V. hollisae ++ (+)
V. marinus +
V. metschnikovii ? ?
V. mimicus ++ +
V. ++ + (+)
V. vulnificus
parahaemolyticus + ++ ++
a
GI, gastrointestinal; ++, mais comum; (+) muita raro.

31. Cólera sazonal em Calcutá
(Sharma, 1998)

32. Infecções de Vibrio
ligadas ao El Niño
Dhaka, Bangladesh
Casos de cólera
Corrigidos por
Estação
(Pascual, 2000)

33. Razões possíveis para a sazonalidade
Ligação as algas e zooplâncton?
Crescimento dependente da temperatura?
Crescimento de algas Aumento da Temperatura
= Crescimento do Vibrio? = Crescimento do Vibrio?
Ligação ao esquentamento global e/ ou a poluição

34. Transmissão de
Doenças

35. Termos Associados com a Causa
e Transmissão de Doenças
Hospedeiro
Agente
Ambiente
Fomites
Vetor
Carregador – ativo
Incubatorio
Convalescente
Saudável
Intermitente

36. Cadeia de Infecção
Agente Etiológico
Fonte / Reservatório
Portal de saída
Modo de transmissão
Portal of entrada
Hospedeiro Susceptível

37. Cadeia de Infecção
Agente
causal
Modo de
transmissão

38. Formas de Doença
Clínica
– aguda
– subaguda
Não clínica (Não aparente)
– pré-clínica
– subclínica
Importante:
– crônica (persistente) lembre as definições
– latente desses termos

39. Pesquisa de Doenças
Estabelecer uma diagnose
Identificar um agente específico
Descrever por pessoa, lugar e tempo
Identificar a fonte do agente
Identificar o modo de transmissão
Identificar populações susceptíveis

40. Passos na Investigação de
uma Epidemia
Definir a epidemia
Examinar a distribuição dos casos
Avaliar as combinações dos variáveis
Desenvolver hipótese (s)
Testar hipóteses
Recomendar medidas de controle

41. Determinantes de Surto de
Doença
Baseada no nível da doença numa
população
– imunidade de manada
Doença restrita a um hospedeiro único
Transmissão precisa ser relativamente direta

42. Efeito da Imunidade de
Manada
Casos (X 1000)
Número de
casos
observados
Ano

43. Período de Incubação
O período de tempo após uma infecção se
estabelece mas antes do aparecimento
das primeiras sintomas
Doenças distintas geralmente tem
períodos diferentes de incubação e
sintomas diferentes
Por isso, pode causar curvas de epidemia

44. Curva Epidêmica para um surto de
exposição única de veículo comum
Número de casos
Número de casos
Logaritmo do Tempo
Tempo

45. Os agentes de doença segundo o
seu tamanho e complexidade:
Os agentes “não celulares” de doença:

46. Os agentes “não celulares” de
doença:
Proteína prion:
– Uma proteína nua e infecciosa que causa doença.
– Doenças exemplares incluem BSE (encefalopatia
espongiforme bovina), Scrapie, Doença de Creutzfeldt-Jacob
e Kuru.
– Essas doenças pertencem a uma classe de doenças chamada
doenças de desgaste e encefalopatias espongiformes
transmissíveis.
– Os mecanismos precisos da doença ainda não são
documentados (e há muito sobre essas doenças que carece de
– Aparece nos tecidos do sistema nervoso central uma proteína
abnormal de prion (PrP) “se asfixia” a proteína normal de
proteína de prion nas membranas celulares, e “induz a
transformação” da estrutura normal da proteína ; um
mecanismo que continua até a morte das células deixando
“buracos” no cérebro (espongiforme).

47. Os agentes “não celulares” de
doença:
Viroide:
– Um filamento nu de RNA.
– Causa de doenças vegetais.
Virino:
– Um filamento de RNA coberto por proteína.
– Alguns pesquisadores acreditam que a
doença de desgaste pode ser causados por
virinos e não PrP.

48. Os agentes “não celulares” de
doença:
Vírus:
– Vírus composto de um complemento de DNA
ou RNA contido numa cápside. Muitos
exemplos de doença (raiva, influenza, gripe,
e outras).

49. Os agentes “não celulares” de
doença:
Esses organismos geralmente são específicos
a células; com receptores sobre a
superfície do cápside que são específicos
para estruturas da superfície das células
que atacam.
Em geral, após fixação, o vírus eventualmente
solta seu ácido nucleico na célula, e o ácido
nucleico do vírus depois “controla” a célula.

50. – O resultado é a mal função ou morte da célula (atividade
citocidia).
– Exemplos das ações destrutivas de vírus sobre as células
inclui:
-inibição da ação of cell nucleic acid
-dano as lisosomas celulares causando a soltura
intracelular de enzimas
-alteração dos componente of plasma membrane and
correspondingly, cell integrity, função, antigenicidade,
etc (HIV, measles ,herpes)
-inclusão body interference of cell function (Rabies and
Negri bodies)
-indução de neoplasma ou malignancy
-cell lysis due to produção de virones
-disabling host cell and thereby allowing other damage
(ex. Pasturella)

51. Formas de Transmissão
Transmissão por contato
Transmissão por Veículo
Transmissão por Vetor

53. Classes de Epidemias
Fonte comum (versus esporádica)
– Fonte pontual
– Intermitente
– Continua
– Propagada

57. Epidemiologia e Prevenção
Identificação de populações de alto
risco
Modificar os riscos
Prever a exposição

58. Agentes Microbianos
de Doenças Infecciosas

59. Interações entre o
Homem e Micróbios
Os micróbios colonizam e vivem no Homem
e outros seres vivos.
A “Flora Normal” colonize a pele, a
cavidade oral, o trato gastrointestinal ,
o trata respiratório superior, e partes
do trato geniturinário (uretra e vagina).
Colonização pela flora normal é neutra ou
benéfica.
“Patógenos” são microorganismos que
colonizam, invadem e danificam o corpo.
Os patógenos causam doenças.

60. Causas principais da
Mortalidade

61. Mortalidade devido as doenças
infecciosas
(1918 flu pandemic)

62. África
• 10.7 milhões de mortes
• 6.7 milhões (63%)
devido a doenças
infecciosas
Américas
• 6.0 milhões de mortes
• 623,000 (10%) devido
a doenças infecciosas

63. Saneamento
Global Water Supply and Sanitation
Assessment (2000)
– 2.4 bilhões de pessoas têm saneamento inadequado
– 1.1 bilhões de pessoas não têm acesso a água
potável
– 4 bilhões de casos de diarréia a cada ano
– 2.2 milhões de mortes de diarréia a cada ano
– Maioria de doenças e mortalidade em crianças de
<5 anos de idade
– Menos serviços nas áreas rurais
– Ocupação urbana e favelas são problemas
– No Brasil, o tratamento de esgotos ainda é raro
Os riscos de doenças infecciosas de água,
saneamento e higiene inadequados, do alimento e do
ar ainda existem em todos os países do mundo

64. Historia Inicial da Saúde
Pública
Os primeiros registros de legislação referentes a
saúde pública aparecem no Livro de Levitico na
Bíblia,
Os hebreus praticaram higiene pessoal e se lavaram e
se mantinham limpos.
Os hebreus foram instruidos para aterrar seu lixo
em locais longe das residências, para isolar aquelas
pessoas doentes e para queimar soiled dressings.
Eram proibidos de comer animais que morrem de
causas naturais.
O procedimento de abater animais foi descrito e as
partes comestíveis foram sinalizadas

65. Historia Inicial da Saúde
Pública
Durante a Idade Média, quase todo o conhecimento
sobre o saneamento e a saúde pública foi perdido e
ocorreu uma estagnação geral da cultura por quase
1,000 anos.
Mas, durante o Renascimento, as grandes epidemias de
varíola, sífilis, raiva e outras doenças estimularam a
procura de explicações de como as doenças eram
transmitidas e controladas.
A maioria das pessoas acreditaram que as doenças
eram causadas pela ira de Deus e não como resultado
dos tratamentos bizarros usados para espantar os
espíritos de mal e aliviar as sintomas.

66. Detalhe do quadro de Peter S. Na idade Média as pessoas
Bregel demonstra um homem jogaram fezes das casas nas
rico fora o banheiro que esvazia
diretamente ao rio. ruas.

67. Historia Inicial da Saúde
Pública
Surtos de epidemias comuns dizimaram
as populações de cidades
– Peste
– Sífilis
– Cólera
– Varíola
Até 1850, as cidades industriais novas eram mais
populosas, mais sujas e cheias de lixo, animais mortos
e pessoas doentes

68. John Snow (1854)
Demonstrou que a
cólera é vinculada
a água
Fundou a
epidemiologia
moderna
Estabeleceu a base
do movimento de
saneamento público

69. A partir de 1840
A saúde pública começou a ser
redefinida de um problema moral a um
problema de engenharia e de reforma
social
– Relatório de Chadwick (1842) – “The
Sanitary Conditions of the Labouring
Population”
– John H. Griscom (1845) – “The Sanitary
conditions of the Laboring Population of
New York”

70. Movimento de
Saneamento
(1850 – 1900)
“Nossa segurança
depende da vigilância
oficial”
O anjo da limpeza vigia
o portão a cólera,
febre amarela e
varíola.
Harpers Weekly 1885, National
Library of Medicine

71. Antony Van Leeuwenhoek (1685)
Primeiro a observar microorganismos
vivos, usando um microscópio simples

72. Louis Pasteur: Pai da
Microbiologia
Demonstrou a falsidade da teoria da geração espontânea
(1861).

73. A Teoria de Doença por
Germes de Louis Pasteur
Contribuiu ao entendimento da fermentação (1858).
Desenvolveu técnicas para a destruição seletiva de
microorganismos (pasteurização) (1866).
Vacinas atenuadas para a cólera aviária (1881).
Imunização contra a raiva (1885).

74. Ignaz Swmmelweis (1850)
Reforçou a lavagem de
mãos para controlar a
disseminação da “febre
de cama de criança”
Despedido duas vezes e
geralmente considerado
ridículo por suas idéias,
a pesar da queda das
taxas de mortalidade

75. A Teoria de Doenças
por Germes de Robert
Koch
Descobriu o bacilos do antraz (1876).
Desenvolveu uma média sólida de cultura
(1882).
Descobriu os organismos que causam
tuberculose (1882).

76. Os Postulados de Koch (1884) da
Teoria de Doenças por Germes
1. Isolar o agente suspeito da vitima da
doença.
2. Cultivar o agente em cultura pura.
3. Infectar um hospedeiro saudável e
demonstrar que o organismo produz a
doença clínica clássica.
4. Isolar o “mesmo" organismo da vítima nova.

77. Idade de Ouro da Microbiologia
1850-1920
Avanços resultaram no desenvolvimento de
campos novos microbiologia como a imunológica
e virologia.
1915 M. H. McCrady estabeleceu a abordagem
quantitativa da analise de amostra de água
usando o número mais provável e o teste de
tubo de fermentação múltipla.

78. Tipos de Patógenos:
Patógeno: um microorganismo capaz
de causar doença.
Patógeno verdadeiro: Presença
sempre considerada abnormal (e.g.
Mycobacterium tuberculosis, Yersinia pestis
Yersinia pestis). Causa doença nos
hospedeiros com defesas imunes
normais
Patógeno oportunista: causa infecção
ou doença em hospedeiros
comprometido imunologicamente.
Pode ser membro da flora normal Pseudomonas aeruginosa
do hospedeiro.

79. Sete Capacidades de um
Patógeno:
1. Manter um reservatório
2. Ser transmitido e entrar um
hospedeiro
3. Aderir a superfície do corpo
4. Invadir o corpo
5. Evitar as defesas do hospedeiro
6. Multiplicar no hospedeiro
7. Sair do corpo

80. O Processo de Infecção
A presença de micróbios nos locais
normalmente estéreis é um bom indicador
de infecção
 Pode envolver a flora normal ou patógenos
 Geralmente envolve crescimento e
multiplicação do micróbio num hospedeiro
 Infecção não sempre resulta em danos a
hospedeiro (doença)
Duas classes principais de infecção:
1. localizadas
2. generalizadas (sistêmicas)

81. Infecções Localizadas
1. O organismo entra o corpo e alcança o local alvo da
infecção
2. O organismo adere a ou entra as células do
hospedeiro e multiplica no local da infecção
3. A infecção dissemina dentro de um local específico
(como, o trato respiratório; intestino)
4. Sintomas de doença aparecem
5. O organismo não dissemina no sistema linfático ou
alcança a sangue
6. Infecção enfraquece devido as defesas do
hospedeiro (imunidade)
7. Agente eliminado do corpo; troca de células
infectadas; "cura"

82. Infecções Generalizadas
1. O organismo entra o corpo e alcança o local alvo da
infecção
2. O organismo adere a ou entra as células do
hospedeiro e multiplica no local da infecção
3. Infecção dissemina dentro do local site e a outros
locais por via tecidos, sistema linfático, sangue
(bacteremia, Viremia, etc.) e possivelmente outras
rotas
4. Sintomas da doença podem aparecer.
5. Os organismos infeccionam outros órgãos, tecidos e
células; more spread por via da sangue
6. Sintomas de doença tornam severas
7. as defesas do hospedeiro eliminam os organismos,
resultando na cura, ou a doença continua resultando
em dano irreversível ou morte

83. Multiplicação Microbial e
Manifestação Clínica de Doenças
Morte
Período de Incubação
Doença
Doença Recorrente
Sem Doença
Infecção sem
sintomas Recuperação
E cura
Tempo

84. Infecção: Interação entre
Hospedeiro e Patógeno
Variáveis do Hospedeiro Variáveis do Patógeno
Idade Variabilidade da expressão
Saúde geral
gênica de mecanismos
Gravidez
Medicamentos– geral ou de patogênicos múltiplos
receita Potencial de dano ou stress do
Problemas metabólicos organismo
Alcoolismo, cirrose,
hemocromatose Interação do organismo com o
Câncer maligno alimento e ambiente
Quantidade de alimento Suscetibilidade a pH do
consumido organismo
Variações da acidez
gástrica: antiácidos, Unicidade imunológica do
variação natural organismo
Perturbações genéticas Interações com outros
Status nutricional
organismos
Competência imune
Historia de cirurgias
Vocação

85. Fatores Influenciando a Exposição e
Infecção: Fatores do Agente
Fontes, Reservatórios, Transporte e
Persistência (no ambiente)
Capacidade de entrar o portal no hospedeiro
Capacidade de alcançar e proliferar no(s)
local(ais) da infecção do hospedeiro
Excreção do Agente do hospedeiro
– Quantidade e "Qualidade" (incluindo a
virulência) das partículas infecciosas

86. Indivíduos com Riscos Elevados de
Infecções e Doenças
• Jovens
-sistema imune ainda
não desenvolvido
• Idosos
-imuno-senescencia
(envelhecimento da
imunidade)
• Grávidas • Dieta apropriada
importante nesses
• Imuno-compremitidos indivíduos
-quimioterapia
• Alguns indivíduos
-infecção existente
representam segmentos
ou problema médico
que crescem rapidamente
crônico (e.g., doença
na população
de figado)

87. Virulência
Virulência: uma medida quantitativa da
capacidade de um micróbio de causar
uma doença (patogenicidade).
LD50 (dosagem letal 50%): o número
de organismos necessários para causar
a morte de 50% dos hospedeiros
infectados.
ID50 (dosagem infecciosa 50): o
número de organismos necessários
para causar uma infecção em 50% dos
hospedeiros.

88. Dosagem Infecciosa
Micróbios diferem de dosagem infecciosa:
Os vírus entéricas e respiratórios são infecciosas em
dosagens baixas
– Somente uma célula de dosagem infecciosa tem uma
probabilidade alta de infectar um hospedeiro exposto.
– Mas, pode precisa ainda a exposição a muitas partículas
de vírus.
A maioria das bactérias entéricas são infecciosas em
dosagem moderada (10s-100s das células) a
elevada (1,000 células).
Os cistos protozoários podem ser infecciosas em
dosagem baixa
– Somente de 1 a 10 cistos de Giardia lamblia) ou oocistos
de Cryptosporidium parvum

89. Fatores Influenciando a Exposição e
Infecção: Fatores Ambientais
Reservatórios: onde os organismos
podem viver, acumular ou persistir
fora do hospedeiro; pode ser outro
organismo ou o ambiente abiótico.
Veículos: objetos ou materiais abióticos
pelo qual os organismos passam de um
hospedeiro a outro; inclua água, abrigo
(fomites) e também produtos
biológicos (e.g., alimento e sangue).

90. Fatores Influenciando a Exposição e
Infecção: Fatores Ambientais
Amplificadores: Tipos de reservatórios
onde os organismos proliferam; um
hospedeiro no qual os agentes
infecciosos multiplicam rapidamente
Vetores: organismos vivos que levam os
organismos infecciosos ao
hospedeiro.
– Vetores mecânicos: Micróbios não
multiplicam no vetor
ex: insetos que picam infectados com
organismos infecciosos
– Vetores biológicos: Micróbios
precisam propagar no vetor antes
da transmissão ao hospedeiro

91. Fatores Ambientais Influenciando a
Sobrevivência ou Proliferação de
Agentes Infecciosos
Físicos: temperatura, umidade relativa, luz
solar, conteúdo de umidade ou atividade
hídrica, clima, etc.
Químicos e nutricionais: substancias anti-
microbiais, nutrientes ou proliferação
microbial.
Biológicos: Atividade antagonistica de outros
organismos; agentes anti-microbiais,
parasitismo, etc.; presença e estado do
vetor
Penicillin

92. Freqüência da Doença
1. Esporádica
– ocorre ocasionalmente na população (tétano)
2. Endêmica
– Sempre presente numa população em
freqüências de variam pouco (gonorréia)
3. Epidêmica
– Surto que afeita números grandes de uma
população em pouco tempo (cólera, influenza)
4. Pandêmica
– Uma epidemia que afeita uma área geográfica
grande; as vezes em escala global (HIV,
influenza)

93. Transmissão
Doenças microbiais de pessoa a pessoa
– Doenças do ar, contato direta e de
transmissão sexual
Doenças transmitidas por animais
Doenças transmitidas por artrópodes
Doenças vinculadas ao solo
Doenças vinculadas a água

94. Transmissão por Ar
Doenças respiratórias bacterianas e
de vírus são transmitidas no ar
A maioria dos patógenos
respiratórios são transferidos de
pessoa a pessoa por via da
respiração ao tossir, estornar,
falar ou respirar
Alguns patógenos respiratórios
podem ser transmitidos pelo solo
ou pela água e não requerem a
propagação entre pessoas (e.g.
Legionella pneumophila)

95. Transmissão por Ar
O trato respiratório superior e inferior oferecem ambientes
diferentes que favorecem micróbios diferentes

96. Transmissão por Contato Direto
Doenças disseminadas por via do contato direto
de uma pessoa infectada ou pelo contato com
sangue ou excreções de uma pessoa infectada
Infecções de Staphylococcos – impetigo,
pneumonia, osteomielite, cardite, meningite, e
artrite
Helicobacter pylori – úlceras gástricas
Vírus da Hepatite – hepatite, cirrose

97. Doenças Transmitidas
Sexualmente
Causadas por várias bactérias, vírus, protistas e
fungos
A OMS estima 1 milhão de casos diariamente
Quase 60% dessas infecções ocorrem em jovens
<25 anos de idade
Chlamidia é a DST bacteriana mais comum no
Homem
A infecção de HIV no Homem agora pandêmica,
com mais de 25 milhões de mortes desde seu
reconhecimento em 1981

98. Patógenos Transmitidos por
Animais
Zoonose – doença do animal transmissível ao
homem
Raiva – reservatórios de animais silvestres; uma
doença viral neuro-invasiva que causa
encefalite aguda (inflamação do cérebro)
Hantavírus – reservatórios em roedores,
principalmente camundongos e ratos; pode
causar doença severa incluindo a febre
hemorrágica viral

99. Patógenos transmitidos por
vetores
Os patógenos disseminam
de um vetor artrópode
infectado, carrapatas,
mosquitos e pulgas
O homem pode ser um hospedeiro acidental
(e.g. ricketsia) ou hospedeiro obrigatório
do ciclo de vida do patógeno (e.g. malaria)

100. O Sistema de Doença
Transmitida por Vetor
Ambiente
Apropriado
Hospedeiro
H E
Vetor
Doença
Ambiente
Não
Apropriado
B
E
P
H V

101. O Ciclo de Transmissão de
Arbovírus
Hospedeiro
Vertebrado
Vírus Vírus
Vetor
Adultos
Terrestre Ovos
Pupas Aquático
Hospedeiros
Larvas
sem saída

102. O Ciclo de Transmissão de
Arbovírus
Alimento,
Espaço, Tempo e
Locais Clima
Reprodutivos Hospedeiro
Vertebrado
Predadores
e Doenças Vírus Vírus
Vetor Tempo e
Clima
Alimento,
Adultos Espaço,
Locais
Terrestre Ovos
Reprodutivos
Pupas Aquático
Hospedeiros
Larvas
sem saída

103. O Clima afeita o sistema de
forma complexa Impacto da
Umidade relativa
e temperatura
Sobre a
Impacto da chuva sobrevivência
do alimento Impacto da chuva de adultos
do hospedeiro Sobre os habitats
vertebrado larvais
TEMPO
Impacto da temperatura
Impacto da temperatura Hoje
sobre a sobrevivência
Sobre o crescimento
invernal do hospedeiro
E desenvolvimento larval
e vetor

104. Culex Aedes Ochlerotatus Anopheles Outro cont.
erraticus aegypti atlanticus nigromaculis atropos Cs. melanura
erythrothorax albopictus atropalpus provocans barberi Cs. morsitans
Cq.
nigripalpus cinereus canadensis sollicitans crucians
perturbans
pipiens vexans cantator sticticus franciscanus De.cancer
quinquefasciatus dorsalis stimulans punctipennis Or. signifera
restuans fitchii taeniorhynchus quadrimaculatus Ps. ciliata
salinarius grossbecki triseriatus walkeri Ps. columbiae
tarsalis infirmatus trivittatus Outro Ps. ferox
territans japonicus Cs. impatiens Ps. howardii
Cs. inornata Ur. sapphirina

105. Patógenos vinculados ao solo
• Agentes acidentais de infecção sem
dependência do ciclo vital do hospedeiro
acidental
• O solo é um reservatório sem limites desses
patógenos, e assim não podem ser eliminados
• Incluam fungos e bactéria (tétano)
• A incidência geral de infecções sérias do solo
é baixa, mas algumas infecções superficiais de
fungo são comuns

106. Patógenos vinculados a água
Bactéria Protozoária
1Escherichia 1Shigella dysenteriae
coli Giardia lamblia
rod ~ 1.5 - 2 mm rod ~ 1.5 - 2 mm
Vírus
Calicivirus HepatitieA
virion ~ 35 nm virion ~ 27 nm trophozoite ~ 15 mm
1Copyright Dennis Kunkel Microscopy, Inc.; http://www.denniskunkel.com

107. Propriedades de Virulência de
E. coli Entero-patogênico
• Cepas Entero-agregativas (EAEC) – aderem aos entero-cistos,
causando a morte celular
• Cepas Entero-toxigenicas (ETEC) – secreções entero-toxinas
no intestino delgado, causando uma perda de fluidos e a
diarréia; toxinas termoestáveis (ST) ; atividade para
estimular guanilata ou adenilata com perda de fluidos e
eletrólitos
• Cepas entero-hemorrágicas (EHEC) – produzem toxinas
parecidas a shigella (intestino grosso), causando a aparição
dos microvilos e morte celular; diarréia
• Cepas invasoras (EIEC) – invasão e capacidade de crescer no
epitélio intestinal (intestino grosso), matando as células

108. Indicadores Microbianos da
Contaminação Fecal
Abordagem tradicional para proteger e avaliar a
qualidade “sanitária” da água (ou alimento) referente
a contaminação fecal.
Quantificar a bactéria presente
nos intestinos de animais de sangue intestines
quente:
1. Número elevado
2. Fácil de mensurar
3. Substitutos de patógenos, especially
especialmente bactérias.

109. Critérios de um Indicador Ideal
da Contaminação Fecal
1. Aplicável a todo tipo de água (e outras amostras relevantes).
2. Presente nos fezes, esgoto e amostras contaminadas com fezes
quando estão presente os patógenos; número correlaciona com a
quantidade da contaminação fecal; mais numeroso do que os
patógenos.
3. Nenhum “crescimento posterior" ou “brotamento" no ambiente.
4. Sobrevivem ou persistem mais do que os patógenos.
5. Facilmente detectado e quantificado por testes simples de
laboratório em pouco tempo.
6. Características constantes.
7. Sem risco ao homem e outros animais.
8. O número na água (alimento, etc..) está associado com o risco de
doença entérica dos consumidores (relação dosagem e resposta).

110. Indicadores Atuais e Cândidos da
Contaminação Fecal
Coliformes totais: padrões de água potável, baleabilidade ou comer
frutos de mar; não específicas a fezes (fontes ambientais).
Coliformes fecais (“termotolerantes“): dito para coliformes totais.
E. coli: a coliforme "fecal”; mas ocorre naturalmente nos trópicos.
Streptococos fecais: outro grupo de bactéria entérica excretada
pelas fezes; não específico a fezes (fontes ambientais).
Enterococos: Streptococcus faecalis e S. faecium; um sub-conjunto
dos streptococos fecais considerado mais específico a fezes;
Clostridium perfringens: anaeróbia; específica a fezes?; poucos
esporos resistentes; indicador candidato dos cistos protozoários.

111. Relação entre os coliformes
totais e fecais e E. coli
Coliformes totais
Coliformes fecais
Escherichia coli
• Todas as coliformes totais e
fecais e E. coli têm -
galactosidase; podem fazer
hidrolise e fermentação de
• E. coli também tem -
glucuronidase e faz hidrolise
de substratos de glucuronide

112. Métodos Padrões para Bactérias
Indicadores de Fezes
1. Tubo de fermentação múltipla
2. Filtração por membranas
Escherichia coli
3. Ensaio bioquímico
rod ~ 1.5 - 2 mm

113. Método de Tubo de
fermentação
múltipla
Calcula o Número Mais Provável
(MPN) de bactéria
Índice de MPN usando 5 tubos por diluição (10mL, 1.0mL, 0.1mL)
Limites de Confiança de 95%
Combinação Índice de Lower Upper
de Positivos MPN/
100mL
0-0-0 <2 - -
2-0-0 4 1.0 17
3-2-0 14 6.0 35
4-2-0 22 9.0 56 113

114. Método de Filtragem por
Membrana
Colônias de coliformes fecais
Aparelho de filtração por
detectadas pela filtração por
membrana
membranas

115. Método de Colilert™

116. Método de Colilert™
Presença de coliformes totais
Presença de E. coli

117. Detecção de Micróbios de Água e
Frutos de Mar
• Os métodos tradicionais da detecção
de micróbios de interesse de saúde
pública não são adequados
– Os ensaios são lentos
– Os indicadores bacterianos não
modelam com confiança os riscos
Colônias de
microbiais coliforme fecal
detectadas por
– Os ensaios não proporcionam meio de filtração
informação sobre as fontes da por membranas
contaminação

118. Abordagens Alternativas
• Bacteriófagos – e.g. colífagos – indicadores de
vírus entérico
• Marcadores específicos a fonte –
identificação da fonte “microbial ”
• Detecção direta do patógeno – vírus entérico,
genes da virulência da bactéria
• Métodos rápidos – reação de cadeia de
polimerase (PCR)

119. Revisão
• Tipos de patógenos
• Rotas de transmissão
• Características e relação entre as
bactérias fecais indicadores
• Problemas e alternativas associadas com
as bactérias fecais indicadores comuns

120. Perguntas?
Qual é o
Perfume
que você
usa?
Baygon