Adesão e Colonização Bacteriana

A adesão é o primeiro passo comprometido da maioria das infecções bacterianas: antes que um patógeno possa colonizar, invadir ou liberar toxinas, ele deve se ancorar a uma superfície do hospedeiro contra as forças de limpeza do fluxo de muco, peristaltismo e urina. As adesinas, as moléculas de superfície que medeiam essa ligação, reconhecem receptores específicos do hospedeiro e, assim, ajudam a determinar quais tecidos um determinado patógeno pode ocupar.

Definition

A adesão bacteriana é a ligação específica de uma bactéria a uma célula ou superfície do hospedeiro através de adesinas (pili/fímbrias ou proteínas ancoradas à superfície) que reconhecem receptores complementares do hospedeiro; a colonização é o subsequente estabelecimento e multiplicação da população bacteriana nesse local.

Scope

Este tópico abrange a maquinaria molecular da ligação bacteriana, a distinção entre adesinas pilosas e não pilosas, a especificidade do receptor que sustenta o tropismo tecidual e a transição da adesão inicial para a colonização estável e a formação de biofilme. É um tópico de referência em patogênese bacteriana, não uma orientação clínica.

Core questions

• Que moléculas medeiam a ligação e que receptores do hospedeiro elas reconhecem?
• Como a especificidade adesina-receptor molda o tropismo tecidual?
• Como o contato inicial reversível amadurece para colonização estável e biofilme?

Key concepts

• Adesinas
• Pili e fímbrias
• Adesinas da ponta (ex: FimH)
• Adesinas não pilosas (afimbriais)
• Especificidade do receptor e tropismo tecidual
• Colonização
• Formação de biofilme

Mechanisms

A adesão geralmente começa com pili ou fímbrias longas e semelhantes a pelos, montadas por vias dedicadas (como o sistema chaperona-usher), cujas adesinas da ponta se ligam a glicanos ou proteínas definidos do hospedeiro; por exemplo, os pili tipo 1 de Escherichia coli uropatogênica usam a adesina FimH para se ligar a receptores manosilados. Adesinas não pilosas mais curtas, ancoradas na parede celular, podem então mediar o contato íntimo. A especificidade do receptor dita o tropismo tecidual, restringindo um patógeno às superfícies cujos receptores suas adesinas reconhecem. A ligação estável permite que a população resista à depuração mecânica, se multiplique e, em muitas espécies, amadureça em uma comunidade de biofilme aderida à superfície.

Clinical relevance

Como a adesão é o primeiro passo da infecção, as adesinas são alvos de pesquisas de vacinas e antiadesão, e sua especificidade de receptor ajuda a explicar por que bactérias específicas infectam tecidos específicos. Esta entrada descreve os mecanismos de ligação para referência e não fornece recomendações de diagnóstico ou tratamento.

History

O reconhecimento de que moléculas de superfície específicas governam a ligação bacteriana surgiu do trabalho de meados do século XX sobre fímbrias e hemaglutinação e amadureceu com a dissecção molecular da via do pilus chaperona-usher e das adesinas da ponta, como a FimH, que forneceu uma imagem estrutural concreta de como as bactérias reconhecem os receptores do hospedeiro.

Key figures

• Pascale Cossart
• Javier Pizarro-Cerda
• Stanley Falkow
• Scott Hultgren

Seminal works

• pizarro-cerda-cossart-2006
• finlay-falkow-1997

Frequently asked questions

Por que a adesão é considerada o primeiro passo da infecção?

As superfícies do hospedeiro são continuamente limpas pelo fluxo de muco, movimento de fluidos e descamação; a menos que uma bactéria se ancore por meio de adesinas, ela é arrastada antes que possa colonizar, invadir ou liberar toxinas.

Como a adesão se relaciona com o tropismo tecidual?

As adesinas se ligam a receptores específicos do hospedeiro, de modo que um patógeno pode colonizar apenas os tecidos que exibem o receptor correspondente, o que é um determinante importante de onde a infecção ocorre.