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Bordetella

Bordetella

Bordetella é um género de cocobacilos Gram-negativos aeróbios obrigatórios, que são altamente exigentes e difíceis de isolar. A espécie patológica mais importante é a Bordetella pertussis (B. pertussis), frequentemente isolada em agar Bordet-Gengou. A Bordetella pertussis é altamente infeciosa através de gotículas respiratórias e só é conhecida por infetar humanos, causando a síndrome clínica da tosse convulsa. A tosse convulsa é caracterizada por 3 fases distintas: catarral, paroxística e convalescente. A tosse convulsa é rara em países desenvolvidos devido à administração generalizada da vacina combinada contra a difteria, tétano e tosse convulsa (DTaP).

Última atualização: Apr 4, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Conteúdo

Classificação

Fluxograma de classificação de bactérias gram negativas

Bactérias gram-negativas:
A maioria das bactérias pode ser classificada de acordo com um procedimento de laboratório chamado coloração de Gram.
As paredes celulares bacterianas com uma camada fina de peptidoglicanos não retêm a coloração cristal violeta utilizada na técnica coloração de Gram. No entanto, as bactérias gram-negativas retêm a coloração de contraste de safranina e aparecem com cor vermelho-rosado. Estas bactérias podem ainda ser classificadas de acordo com a sua morfologia (diplococos, bastonetes curvos, bacilos e cocobacilos) e capacidade de crescerem na presença de oxigénio (aeróbios versus anaeróbios). As bactérias Gram-negativas podem ser identificadas com precisão através de culturas em meios específicos (Agar Tríplice Açúcar Ferro (TSI)), com a identificação das enzimas (urease, oxidase) e determinação da capacidade de fermentar a lactose.
* Cora pouco com coloração de Gram
** Bastonete pleomórfico/cocobacilos
*** Requer meios de transporte especiais

Imagem por Lecturio.

Características Gerais

Características básicas de Bordetella

  • Cocobacilos Gram-negativos
  • Encapsulado
  • Imóvel
  • Não produtor de esporos
  • Aeróbios obrigatórios

Bioquímica e crescimento

  • Muito exigente
  • Não fermenta hidratos de carbono
  • Inibido por ácidos gordos (precisa de meios que absorvam os ácidos gordos para crescer)
  • Difícil de desenvolver em cultura; isolada em:
    • Agar Bordet-Gengou (sangue, extrato de batata, e glicerol associado a antibióticos e nicotinamida)
    • Meio Regan-Lowe (agar de carvão com sangue de cavalo desfibrinado)

Espécies patogénicas

  • B. pertussis (mais importante): causa tosse convulsa
  • B. parapertussis: também pode causar tosse convulsa
  • B. bronchiseptica: rara em humanos, mas pode infetar hospedeiros imunodeprimidos
Gram stain of b. Pertussis

Coloração de Gram de B. pertussis

Imagem: “Gram stain of Bordetella pertussis” por CDC Public Health Image Library. Licença: Public domain.
Scanning electron micrograph of bordetella bronchiseptica

Micrografia eletrónica de varredura de Bordetella bronchiseptica

Imagem : “File: Bordetella bronchiseptica” por CDC/ Janice Carr. Licença: Public domain.

Bordetella pertussis

Epidemiologia

  • Incidência em todo o mundo: 24 milhões de casos por ano
  • Mortes em todo o mundo: aproximadamente 161.000 por ano
  • Incidência nos Estados Unidos: 15.000 casos em 2018
  • A vacinação reduz significativamente a incidência em crianças pequenas, mas não confere imunidade vitalícia.
  • As epidemias cíclicas ocorrem a cada 2-5 anos.
  • A doença é menos grave em adolescentes e adultos do que em crianças pequenas.

Transmissão

  • Nenhum é conhecido nenhum reservatório ambiental
  • Transmitido por gotículas respiratórias
  • Muitos contactos do agregado familiar podem apresentar doença assintomática ou muito ligeira, frequentemente não diagnosticada.
  • O período de incubação é de 1 a 3 semanas (mais frequentemente de 7 a 10 dias).

Fisiopatologia

Patogénese:

  • O 1º passo é a inalação.
  • As bactérias aderem ao epitélio ciliado da nasofaringe e do trato respiratório superior através das adesinas proteicas.
  • A produção de toxinas leva ao dano tecidual e perda de células epiteliais protetoras
  • A microaspiração manifesta-se por tosse
  • Os casos fatais estão associados a:
    • Bronquiolite necrotizante
    • Hemorragia alveolar
    • Edema fibrinoso
    • Bactérias intracelulares em macrófagos alveolares e epitélio ciliado (evitam a digestão intracelular)

Fatores de virulência:

  • Pili de hemaglutinina filamentosa:
    • Permite a fixação ao epitélio respiratório ciliado
  • Toxina da tosse convulsa (toxina A/B):
    • Ribosilato (inibe) proteína de ligação ao nucleótido guanina (Gi)
    • Aumenta o monofosfato de adenosina cíclico (cAMP)
    • Prejudica a fagocitose
    • Causa linfocitose
  • Toxina adenilato ciclase :
    • Aumenta o cAMP semelhante à toxina EF-2 de Bordetella anthracis
    • Induz apoptose de macrófagos
  • Toxina traqueal:
    • Induz a produção de gás óxido nítrico
    • Danifica o epitélio respiratório
Pathogenesis of bordetella pertussis

Patogénese da Bordetella pertussis: A hemaglutinina filamentosa liga-se às células epiteliais ciliadas, inibindo a elevação mucociliar, danificando-as. Outro mecanismo corresponde à prevenção da digestão intracelular por fagocitose, evitando assim o sistema imune.

Imagem por Lecturio.
Pathophysiological mechanisms underlying virulence and pathogenic factors

Mecanismos fisiopatológicos subjacentes à virulência e fatores patogénicos

Imagem por Lecturio.

Apresentação Clínica

  • A tosse convulsa é uma forma de bronquite.
  • Em crianças, apresenta 3 fases clássicas:
    • Fase catarral: congestão, coriza (secreções nasais), conjuntivite, febre baixa (1-2 semanas)
    • Estadio paroxístico (2-8 semanas):
      • Episódios graves de tosse na expiração
      • “Whoops” na inspiração (tosse convulsa, tosse paroxística)
      • Vómitos após a tosse
      • Em lactentes, geralmente apresenta apneia em vez de paroxismos de tosse
    • Fase de convalescença: diminuição da frequência da tosse (4 semanas a meses)
  • Em adultos e adolescentes:
    • Muitas vezes mais suave do que em crianças
    • A tosse prolongada (> 2 semanas) é frequentemente o único sintoma.
    • Também conhecida como a “tosse dos 100 dias”
Radiografia de tórax de um paciente de 11 anos com infecção por bordetella pertussis

Radiografia de tórax de um paciente de 11 anos com infeção por Bordetella pertussis: Reforço do retículo broncovascular peri-hilar e infiltrados heterogéneos no terço inferior de ambos os campos pulmonares.

Imagem: “Bordetella pertussis an agent not to forget: a case report.” por Melo N, Dias AC, Isidoro L, Duarte R. Licença: CC BY 2.0

Identificação

Colheita de amostras:

  • Zaragatoa ou aspiração nasofaríngea
  • Cotonetes com ponta de algodão não devem ser usados porque contêm ácidos gordos tóxicos para B. pertussis.
  • Devem ser utilizadas zaragatoas de poliéster ou alginato de cálcio.
  • A amostra deve ser obtida da nasofaringe posterior.

Testes:

  • Cultura (em meio especial)
  • Reação em cadeia da polimerase (PCR)
  • Serologia: sobretudo para aplicações na investigação

Prevenção

  • Vacina acelular
  • Componente da vacina combinada contra a difteria, tétano e tosse convulsa (DTaP)

Vídeos recomendados

10:03
Bordetella Pertussis

Referências

  1. Cornea P., & Lipsky B. (2020). Pertussis infection: Epidemiology, microbiology, and pathogenesis. UpToDate. Retrieved January 4, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/pertussis-infection-epidemiology-microbiology-and-pathogenesis?search=bordetella&source=search_result&selectedTitle=4~41&usage_type=default&display_rank=4
  2. Cornea P., & Lipsky B. (2020). Pertussis infection in adolescents and adults: Clinical manifestations and diagnosis. UpToDate. Retrieved January 4, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/pertussis-infection-in-adolescents-and-adults-clinical-manifestations-and-diagnosis?search=bordetella&source=search_result&selectedTitle=1~41&usage_type=default&display_rank=1
  3. Guiso N. (2015). Bordetella pertussis. In Nicholson LK, & Janoff EN. (Eds.), Mucosal Immunology (4th ed.) https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/bordetella-pertussis
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