Em formação

As bactérias resistentes a antibióticos são necessariamente menos virulentas do que sua cepa original?


Na ausência de tratamento com antibióticos, há uma redução na gravidade média da doença causada por cepas resistentes de bactérias patogênicas em comparação com as do tipo selvagem?

Eu presumiria que as bactérias que se adaptaram para resistir aos antibióticos teriam que alocar recursos extras para combater os antibióticos, tornando-os talvez menos eficientes em termos de crescimento do que a cepa "original" (não resistente).


Como as bactérias se tornam resistentes?

  • Os medicamentos antibióticos matam as bactérias (germes) que causam infecções no corpo. Os antibióticos não atuam contra as bactérias que se tornaram resistentes.
  • Quando os antibióticos não são usados ​​corretamente, eles podem não matar todas as bactérias. As bactérias que um antibiótico não mata podem se tornar mais fortes. O antibiótico pode não ser capaz de matar os novos germes. Os germes podem se tornar resistentes quando o tipo errado, a dose errada ou a duração errada do tratamento com o antibiótico são usados. Os germes também podem se tornar resistentes a mais de um tipo de antibiótico. Isso tornou mais difícil curar infecções que antes eram facilmente tratadas.

Nova cepa virulenta de MRSA apresenta preocupações renovadas com a resistência aos antibióticos

As infecções frequentemente temidas e às vezes mortais causadas por MRSA - resistente à meticilina Staphylococcus aureus - estão agora saindo dos hospitais e emergindo como uma cepa ainda mais virulenta em ambientes comunitários e em equipes esportivas, e levantando novas preocupações sobre a resistência aos antibióticos.

No momento, a nova cepa de MRSA associada à comunidade responde a mais, mas às vezes a antibióticos diferentes do que seu parente do hospital, dizem os especialistas. Mas esses antibióticos quase certamente perderão sua eficácia à medida que forem usados ​​de forma mais ampla, e há esforços em andamento para combater esse problema.

Um novo estudo realizado por pesquisadores de farmácia da Oregon State University identificou dois antibióticos que parecem menos prováveis ​​de causar resistência aos antibióticos no futuro e outros que, se usados, permitiriam que a resistência surgisse mais rapidamente. Esta análise acaba de ser publicada no International Journal of Antimicrobial Agents, oferece aos médicos alguma orientação para ajudar a lidar com este problema até que mais pesquisas possam ser feitas, disseram eles.

"O problema com infecções invasivas por MRSA é muito real e agora está mudando do ambiente hospitalar para a comunidade", disse George Allen, professor assistente do OSU College of Pharmacy. “A cepa de base comunitária em alguns aspectos é ainda mais apta a causar problemas sérios do que aqueles adquiridos com mais frequência em hospitais, e aumentando drasticamente em prevalência.

"A boa notícia é que até agora a cepa da comunidade é mais tratável, se pudermos mantê-la assim", disse ele.

Staphylococcus aureus, uma bactéria comum que costuma ser associada a infecções de pele, já foi tratada facilmente com penicilina. Mas, ao longo de muitos anos, adquiriu resistência a isso, assim como ao derivado da penicilina, a meticilina e outros antibióticos, deixando opções limitadas para lidar com isso. Embora as infecções geralmente sejam leves, algumas podem se espalhar rapidamente, causando pneumonia, necrose dos tecidos, infecções sanguíneas, choque e morte.

Na nova pesquisa baseada em análises laboratoriais, os cientistas identificaram a linezolida e a moxifloxacina como dois antibióticos que seriam eficazes e menos aptos a induzir resistência aos antibióticos na nova cepa de MRSA associado à comunidade. Isso é interessante porque a moxifloxacina, como outros antibióticos de sua classe, não é tradicionalmente considerada um agente apropriado para MRSA porque a resistência a ela geralmente se desenvolve rapidamente.

Os antibióticos mais aptos a causar rápido desenvolvimento de resistência contra a cepa de MRSA associada à comunidade incluem clindamicina e doxiciclina, segundo a pesquisa. O estudo foi financiado pela Society of Infectious Diseases Pharmacists.

“Não encontramos uma escolha perfeita de uma droga que todos pudessem usar e que nunca desenvolveria resistência”, disse Allen. "Isso não é surpreendente, já que com o uso constante cada antibiótico cria resistência em várias bactérias. Parte do objetivo aqui é apenas desacelerar o aumento da resistência enquanto continuamos a desenvolver novas abordagens."

Mais pesquisas, testes em animais e clínicos ainda seriam valiosos para explorar mais esta questão, disse Allen. A questão da resistência aos antibióticos em geral e da resistência ao MRSA em particular é enorme e está piorando.

Enquanto isso, o público em geral deve estar ciente de que as infecções por MRSA não estão mais confinadas ao hospital e podem ser adquiridas em ambientes comuns da comunidade, disse ele. Freqüentemente, estão associados a um contato pessoal próximo e constituem um problema específico em alguns esportes atléticos, como luta livre ou futebol, quando vários membros de uma equipe foram infectados.

MRSA geralmente, mas nem sempre, aparece primeiro como uma infecção de pele, com sintomas como inchaço, dor, pus ou febre. Qualquer sintoma significativo ou evidência de disseminação da infecção deve ser examinado por um médico, disse Allen. Primeiros socorros básicos - sabão, água e um curativo - em cortes e arranhões é uma boa primeira linha de defesa, disse ele, e algumas pomadas antibacterianas estão disponíveis e têm eficácia comprovada contra infecções por MRSA.

Para complicar o problema, dizem os especialistas, é que a nova cepa de MRSA associada à comunidade agora está aparecendo em hospitais também, e os regimes de tratamento ideais para as duas cepas podem ser diferentes.

"Nossos dados sugerem que a resistência a todos os antimicrobianos testados se desenvolverá com seu uso contínuo", escreveram os pesquisadores em seu relatório.

Fonte da história:

Materiais fornecidos por Oregon State University. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.


Virulência e evolução microbiana

Wells menciona a mortalidade nos hospitais vienenses em meados do século XIX devido a agentes infecciosos. Apesar das melhorias na higiene, ainda vemos isso hoje. Cepas de bactérias e vírus isolados de hospitais tendem a ser mais desagradáveis ​​do que aqueles que ocorrem na população em geral, por uma série de razões. De fato, ao invés de ser qualquer tipo de desafio para a teoria evolucionária, esses eventos de transmissão nosocomial (com base em hospitais) e seu aumento associado na virulência são um excelente caso em que a implementação da biologia evolutiva forneceu a estrutura necessária para entender essas infecções. Paul Ewald aborda este fenômeno:

Sem uma estrutura evolutiva para a compreensão da virulência do patógeno, os pesquisadores não teriam razão para esperar encontrar patógenos endêmicos particularmente virulentos em hospitais. As únicas tentativas sérias de explicar o nível aparentemente alto de virulência do patógeno em hospitais envolviam a vinculação da virulência a outra característica associada aos hospitais: a resistência aos antibióticos. O surgimento de organismos resistentes a antibióticos em hospitais em conjunto com o uso de antibióticos levou os pesquisadores a concluir que altos níveis de uso de antibióticos causaram o surgimento de organismos resistentes e a especular que organismos resistentes a antibióticos podem ser inerentemente mais virulentos do que seus antibióticos. homólogos sensíveis. No entanto, quando as infecções causadas por organismos nosocomiais resistentes são comparadas com infecções sensíveis (geralmente nosocomiais), só às vezes se verifica que as primeiras estão associadas a infecções mais graves. Mesmo quando estão associados a doenças mais graves, quaisquer diferenças na virulência inerente tendem a ser confundidas com outros fatores, como aumento da gravidade devido à redução da eficácia dos antibióticos. . . .

. . . Depois que os mecanismos de aumento da virulência são bem compreendidos, os patógenos podem ser avaliados quanto à sua virulência diretamente. Assim Clostridium difficile patógenos isolados de surtos nosocomiais prolongados são previstos para serem mais toxigênicos do que C. difficile isoladas da comunidade externa. Da mesma forma, nosocomial Escherichia coli são previstos para ter características de aumento de virulência (por exemplo, invasividade, aderência) mais frequentemente do que as cepas da comunidade.

Além disso, a evolução está no cerne de todo o campo da bioinformática, como observa Sandy. O uso de comparações de sequências genômicas (com a suposição de ancestralidade comum) tem sido um grande benefício para os biólogos, permitindo-nos investigar a origem primata do HIV, rastrear a origem de uma infecção por HIV, rastrear a disseminação de vírus influenza perigosos e até mesmo estudar a influenza vírus que desapareceram na época em que meus avós nasceram. Wells pode argumentar que realmente bioquímica e virologia são os campos empregados aqui para estudá-los (afinal, PCR não depende da biologia evolutiva), mas é a teoria da evolução que nos permite entender os dados. E sem esse arcabouço para analisá-lo, de que serve?

Além disso, a seleção está no centro de muitos produtos de biotecnologia. Por exemplo, a insulina para diabéticos agora é produzida por bactérias que foram modificadas para carregar o gene da insulina humana. Isso foi possível usando um marcador para dizer quando as células bacterianas assumiram o gene da insulina humana. Isso é confirmado pela inserção do gene da insulina e do gene que codifica a resistência a antibióticos em um plasmídeo. Quando o plasmídeo é captado por uma célula receptora, então, ele pode ser diferenciado de seus parentes que não pegaram o plasmídeo por sua resistência a esse antibiótico específico - enquanto isso, aqueles que não pegaram o plasmídeo (e, portanto, , não produzem insulina e não são resistentes a antibióticos) serão mortos - “sobrevivência do mais apto” no trabalho. (Neste caso, onde “os mais aptos” são resistentes a antibióticos.)


Afiliações

Departamento de Biologia Molecular e Centro de Biologia Computacional e Integrativa, Departamento de Microbiologia e Genética Molecular dos EUA, Massachusetts General Hospital, 185 Cambridge St., Boston, Massachusetts 02114, Harvard Medical School, 200 Longwood Ave., Boston, Massachusetts 02115, EUA e o Broad Institute of MIT e Harvard, 7 Cambridge Center, Cambridge, Massachusetts 02142, EUA.

Anne E Clatworthy, Emily Pierson e Deborah T Hung

Departamento de Microbiologia e Genética Molecular, Harvard Medical School, 200 Longwood Ave., Boston, Massachusetts 02115, EUA


Cápsula

A cápsula (K antígeno) é uma estrutura externa composta por polissacarídeos encontrados ao redor das células de várias espécies bacterianas e tem sido relacionada à adesão e evasão do sistema imunológico (O & # x02019Riordan e Lee, 2004). Bactérias com cápsulas, como Streptococcus pneumonia, são mais resistentes à fagocitose e, conseqüentemente, são mais virulentos. Os mutantes deficientes nesta estrutura têm uma redução significativa em sua virulência em comparação com as cepas do tipo selvagem (Ricci et al., 2013).

Embora a cápsula seja comumente associada à resistência a bacteriófagos (Ohshima et al., 1988 Scholl et al., 2005), alguns bacteriófagos podem reconhecer esta estrutura como um receptor, e eles evoluíram junto com a bactéria para reconhecer diferentes tipos de K antígeno. O podófago K1-5 de E. coli possui dois tipos de proteínas de fibra da cauda, ​​que permitem reconhecer bactérias com antígenos K1 e K5, e possui duas glicosidases específicas que permitem a penetração em ambos os tipos de cápsulas (Scholl et al., 2001 Leiman et al., 2007). Foi relatado que E. coli cepas sem o antígeno K são insensíveis à infecção por fago (Stirm, 1968). Portanto, se a cápsula for reconhecida como um receptor, a proliferação das cepas BR pode estar associada à redução da virulência devido à participação dessa estrutura na evasão do sistema imunológico. Nesse caso, a redução potencial da virulência nas cepas de BR dependerá do papel da cápsula na espécie bacteriana específica, pois há exemplos de cepas de BR com alterações nos receptores da cápsula, mas com virulência inalterada (Attridge et al., 2001).


24.3: Infecções bacterianas do trato gastrointestinal

  • Contribuição de OpenStax
  • Biologia Geral no OpenStax CNX
  • Identifique as bactérias mais comuns que podem causar infecções do trato gastrointestinal
  • Compare as principais características de doenças bacterianas específicas que afetam o trato GI

Uma ampla gama de doenças gastrointestinais é causada pela contaminação bacteriana dos alimentos. Lembre-se de que as doenças transmitidas por alimentos podem surgir tanto de infecção quanto de intoxicação. Em ambos os casos, as toxinas bacterianas são normalmente responsáveis ​​pela produção de sinais e sintomas de doenças. A distinção está em onde as toxinas são produzidas. Em uma infecção, o agente microbiano é ingerido, coloniza o intestino e, em seguida, produz toxinas que danificam as células do hospedeiro. Em uma intoxicação, as bactérias produzem toxinas nos alimentos antes de serem ingeridos. Em ambos os casos, as toxinas causam danos às células que revestem o trato gastrointestinal, normalmente o cólon. Isso leva aos sinais e sintomas comuns de diarreia ou fezes aquosas e cólicas abdominais ou à disenteria mais grave. Os sintomas de doenças transmitidas por alimentos também costumam incluir náuseas e vômitos, que são mecanismos que o corpo usa para expelir os materiais tóxicos.

A maioria das doenças gastrointestinais bacterianas tem vida curta e é autolimitada. No entanto, a perda de fluidos devido a doenças diarreicas graves pode levar à desidratação que pode, em alguns casos, ser fatal sem tratamento adequado. A terapia de reidratação oral com soluções eletrolíticas é um aspecto essencial do tratamento para a maioria dos pacientes com doença gastrointestinal, especialmente em crianças e bebês.

Intoxicação alimentar estafilocócica

A intoxicação alimentar estafilocócica é uma forma de intoxicação alimentar. Quando Staphylococcus aureus cresce nos alimentos, pode produzir enterotoxinas que, quando ingeridas, podem causar sintomas como náuseas, diarreia, cólicas e vômitos em uma a seis horas. Em alguns casos graves, pode causar dor de cabeça, desidratação e alterações na pressão arterial e na frequência cardíaca. Os sinais e sintomas desaparecem em 24 a 48 horas. S. aureus está frequentemente associado a uma variedade de alimentos crus ou mal cozidos e cozidos, incluindo carne (por exemplo, carne enlatada, presunto e salsichas) e produtos lácteos (por exemplo, queijos, leite e manteiga). Também é comumente encontrado nas mãos e pode ser transmitido para alimentos preparados por meio de falta de higiene, incluindo má lavagem das mãos e o uso de superfícies de preparação de alimentos contaminadas, como tábuas de cortar. O maior risco é para alimentos deixados em uma temperatura abaixo de 60 ° C (140 ° C), o que permite que a bactéria cresça. Alimentos cozidos geralmente devem ser reaquecidos a pelo menos 60 & degC (140 & degF) para segurança e a maioria das carnes cruas devem ser cozidas em temperaturas internas ainda mais altas (Figura ( PageIndex <1> )).

Figura ( PageIndex <1> ): esta figura indica temperaturas internas seguras associadas à refrigeração, cozimento e reaquecimento de diferentes alimentos. As temperaturas acima da refrigeração e abaixo da temperatura mínima de cozimento podem permitir o crescimento microbiano, aumentando a probabilidade de doenças transmitidas por alimentos. (crédito: modificação do trabalho pelo USDA)

Existem pelo menos 21 Estafilocócica enterotoxinas e Estafilocócica Toxinas semelhantes a enterotoxinas que podem causar intoxicação alimentar. As enterotoxinas são proteínas resistentes ao baixo pH, permitindo sua passagem pelo estômago. Eles são estáveis ​​ao calor e não são destruídos pela fervura a 100 & degC. Mesmo que a própria bactéria possa ser morta, as enterotoxinas sozinhas podem causar vômitos e diarreia, embora os mecanismos não sejam totalmente compreendidos. Pelo menos alguns dos sintomas podem ser causados ​​pela enterotoxina funcionando como um superantígeno e provocando uma forte resposta imunológica ao ativar a proliferação de células T.

O rápido aparecimento de sinais e sintomas ajuda a diagnosticar essa doença de origem alimentar. Como a bactéria não precisa estar presente para que a toxina cause os sintomas, o diagnóstico é confirmado pela identificação da toxina em uma amostra de alimento ou em amostras biológicas (fezes ou vômito) do paciente. Técnicas sorológicas, incluindo ELISA, também podem ser usadas para identificar a toxina em amostras de alimentos.

A condição geralmente se resolve com relativa rapidez, em 24 horas, sem tratamento. Em alguns casos, pode ser necessário tratamento de suporte em um hospital.

Como pode S. aureus causar intoxicação alimentar?

Shigelose (disenteria bacilar)

Quando a doença gastrointestinal está associada à bactéria Gram-negativa em forma de bastonete Shigella, é chamada de disenteria bacilar ou shigelose. As infecções podem ser causadas por S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii, e / ou S. sonnei que colonizam o trato GI. A shigelose pode ser transmitida das mãos à boca ou por meio de alimentos e água contaminados. Mais comumente, é transmitido pela via fecal-oral.

Shigella as bactérias invadem as células epiteliais intestinais. Quando levados para um fagossoma, eles podem escapar e viver dentro do citoplasma da célula ou mover-se para células adjacentes. À medida que os organismos se multiplicam, o epitélio e as estruturas com células M das placas de Peyer & rsquos no intestino podem ulcerar e causar perda de líquido. Cólicas estomacais, febre e diarreia aquosa que também podem conter pus, muco e / ou sangue costumam se desenvolver. Os casos mais graves podem resultar em ulceração da mucosa, desidratação e sangramento retal. Além disso, os pacientes podem desenvolver posteriormente a síndrome hemolítico-urêmica (SHU), uma doença grave em que células sanguíneas danificadas se acumulam nos rins e podem causar insuficiência renal ou artrite reativa, uma condição na qual a artrite se desenvolve em múltiplas articulações após a infecção. Os pacientes também podem desenvolver a síndrome do intestino irritável pós-infecção crônica (SII).

S. dysenteriae o tipo 1 é capaz de produzir a toxina Shiga, que tem como alvo as células endoteliais de pequenos vasos sanguíneos no intestino delgado e grosso, ligando-se a um glicoesfingolipídeo. Uma vez dentro das células endoteliais, a toxina tem como alvo a grande subunidade ribossomal, afetando assim a síntese protéica dessas células. Podem ocorrer hemorragias e lesões no cólon. A toxina pode atingir o rim e glomérulo, os vasos sanguíneos onde começa a filtração do sangue nos rins, resultando assim em SHU.

As amostras de fezes, que devem ser processadas prontamente, são analisadas por meio de técnicas sorológicas ou moleculares. Um método comum é realizar imunoensaios para S. dysenteriae. (Outros métodos que podem ser usados ​​para identificar Shigella incluem tiras de teste API, sistemas Enterotube ou teste de PCR. A presença de leucócitos e sangue nas amostras fecais ocorre em cerca de 70% dos pacientes 1 (Figura ( PageIndex <2> )). Os casos graves podem exigir antibióticos como ciprofloxacina e azitromicina, mas eles devem ser prescritos com cuidado porque a resistência é cada vez mais comum.

Figura ( PageIndex <2> ): Glóbulos vermelhos e brancos podem ser vistos nesta micrografia de uma amostra de fezes de um paciente com shigelose.

Compare e contraste Shigella infecções e intoxicações.

Salmonelose

Salmonella gastroenterite, também chamada de salmonelose, é causada pela bactéria gram-negativa em forma de bastonete Salmonella. Duas espécies, S. enterica e S. bongori, causam doenças em humanos, mas S. enterica é o mais comum. Os sorotipos mais comuns de S. enterica são Enteritidis e Typhi. Discutiremos a febre tifóide causada pelos sorotipos Typhi e Paratyphi A separadamente. Aqui, vamos nos concentrar na salmonelose causada por outros serótipos.

Salmonella faz parte da microbiota intestinal normal de muitos indivíduos. No entanto, a salmonelose é causada por agentes exógenos e a infecção pode ocorrer dependendo do serótipo, tamanho do inóculo e saúde geral do hospedeiro. A infecção é causada pela ingestão de alimentos contaminados, manuseio de cascas de ovos ou exposição a certos animais. Salmonella faz parte da microbiota de aves domésticas, portanto a exposição a ovos crus e aves cruas pode aumentar o risco de infecção. Lavar as mãos e cozinhar bem os alimentos reduz bastante o risco de transmissão. Salmonella as bactérias podem sobreviver ao congelamento por longos períodos, mas não podem sobreviver a altas temperaturas.

Assim que as bactérias são ingeridas, elas se multiplicam no intestino e penetram nas células epiteliais da mucosa através das células M, onde continuam a crescer (Figura ( PageIndex <3> )). Eles desencadeiam processos inflamatórios e hipersecreção de fluidos. Uma vez dentro do corpo, eles podem persistir dentro dos fagossomas dos macrófagos. Salmonella pode atravessar a membrana da célula epitelial e entrar na corrente sanguínea e no sistema linfático. Algumas cepas de Salmonella também produzem uma enterotoxina que pode causar intoxicação.

Os indivíduos infectados desenvolvem febre, náuseas, cólicas abdominais, vômitos, dor de cabeça e diarreia. Esses sinais e sintomas geralmente duram de alguns dias a uma semana. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC), existem 1.000.000 de casos anualmente, com 380 mortes a cada ano. 2 No entanto, como a doença geralmente é autolimitada, muitos casos não são relatados aos médicos e a incidência geral pode ser subnotificada. O diagnóstico envolve cultura seguida de sorotipagem e impressão digital de DNA, se necessário. Os resultados positivos são relatados ao CDC. Quando um sorotipo incomum é detectado, as amostras são enviadas ao CDC para análise posterior. A sorotipagem é importante para determinar o tratamento. A terapia de reidratação oral é comumente usada. Os antibióticos são recomendados apenas para casos graves. Quando são necessários antibióticos, como em pacientes imunocomprometidos, recomendam-se fluoroquinolonas, cefalosporinas de terceira geração e ampicilina. A resistência aos antibióticos é uma preocupação séria.

Figura ( PageIndex <3> ): Salmonella entrando em uma célula epitelial intestinal reorganizando o citoesqueleto da célula hospedeira e rsquos por meio do mecanismo de gatilho. (crédito: modificação do trabalho pelo National Institutes for Health)

Febre tifóide

Certos sorotipos de S. enterica, principalmente sorotipo Typhi (S. typhi), mas também Paratyphi, causa um tipo mais grave de salmonelose chamada febre tifóide. Essa doença grave, que tem uma taxa de mortalidade não tratada de 10%, causa febre alta, dores no corpo, dor de cabeça, náuseas, letargia e possível erupção na pele.

Alguns indivíduos carregam S. typhi sem apresentar sinais ou sintomas (conhecidos como portadores assintomáticos) e eliminá-los continuamente pelas fezes. Esses portadores geralmente possuem a bactéria na vesícula biliar ou no epitélio intestinal. Os indivíduos que consomem alimentos ou água contaminados com essas fezes podem ser infectados.

S. typhi penetram na mucosa intestinal, crescem nos macrófagos e são transportados pelo corpo, principalmente para o fígado e a vesícula biliar. Eventualmente, os macrófagos lisam, liberando S. typhi na corrente sanguínea e no sistema linfático. A mortalidade pode resultar de ulceração e perfuração do intestino. Uma ampla gama de complicações, como pneumonia e icterícia, pode ocorrer com a doença disseminada.

S. typhi tenho Salmonella ilhas de patogenicidade (SPIs) que contêm os genes para muitos de seus fatores de virulência. Dois exemplos de toxinas tifóides importantes são o antígeno Vi, que codifica para a produção de cápsulas, e a toxina A2B5 quimérica, que causa muitos dos sinais e sintomas da fase aguda da febre tifóide.

O exame clínico e a cultura são usados ​​para fazer o diagnóstico. A bactéria pode ser cultivada a partir de fezes, urina, sangue ou medula óssea. A sorologia, incluindo ELISA, é usada para identificar as cepas mais patogênicas, mas a confirmação com teste de DNA ou cultura é necessária. Um teste de PCR também pode ser usado, mas não está amplamente disponível.

O tratamento antibiótico recomendado envolve fluoroquinolonas, ceftriaxona e azitromicina. Os indivíduos devem ser extremamente cuidadosos para evitar infectar outras pessoas durante o tratamento. A febre tifóide pode ser prevenida por meio da vacinação de pessoas que viajam para partes do mundo onde é comum.

Por que a sorotipagem é particularmente importante em Salmonella infecções e febre tifóide?

Mary Mallon foi uma imigrante irlandesa que trabalhou como cozinheira em Nova York no início do século 20. Durante sete anos, de 1900 a 1907, Mallon trabalhou para várias famílias diferentes, sem saber espalhando doenças para as pessoas que moravam em cada uma. Em 1906, uma família contratou George Soper, um especialista em epidemias de febre tifóide, para determinar a causa das doenças em sua casa. Eventualmente, Soper rastreou Mallon e vinculou diretamente 22 casos de febre tifóide a ela. Ele descobriu que Mallon era portador da febre tifóide, mas ela própria era imune a ela. Embora portadores ativos já tivessem sido reconhecidos antes, esta foi a primeira vez que um portador assintomático de infecção foi identificado.

Como ela mesma nunca ficara doente, Mallon achava difícil acreditar que ela pudesse ser a fonte da doença. Ela fugiu de Soper e das autoridades porque não queria ser colocada em quarentena ou forçada a abandonar sua profissão, que era relativamente bem paga por alguém com sua origem. No entanto, Mallon acabou sendo capturada e mantida em uma instalação de isolamento no Bronx, onde permaneceu até 1910, quando o departamento de saúde de Nova York a liberou sob a condição de que ela nunca mais trabalhasse com alimentos. Infelizmente, Mallon não obedeceu e ela logo começou a trabalhar como cozinheira novamente. Após o surgimento de novos casos que resultaram na morte de dois indivíduos, as autoridades a rastrearam novamente e a colocaram de volta ao isolamento, onde permaneceu por mais 23 anos até sua morte em 1938. Epidemiologistas conseguiram rastrear 51 casos de febre tifóide e três mortes diretamente para Mallon, que é lembrado de forma nada lisonjeira como & ldquoTyphoid Mary & rdquo.

O caso da febre tifóide tem correlações diretas no setor de saúde. Considere Kaci Hickox, uma enfermeira americana que tratou pacientes de Ebola na África Ocidental durante a epidemia de 2014. Depois de retornar aos Estados Unidos, Hickox foi colocada em quarentena contra sua vontade por três dias e mais tarde descobriu que não tinha Ebola. Hickox se opôs veementemente à quarentena. Em um editorial publicado no jornal britânico The Guardian, 3 Hickox argumentou que colocar em quarentena profissionais de saúde assintomáticos que não tivessem testado positivo para uma doença não apenas impediria esses indivíduos de praticar sua profissão, mas desencorajaria outros de se voluntariarem para trabalhar na doença. áreas montadas onde os profissionais de saúde são desesperadamente necessários.

Qual é a responsabilidade de uma pessoa como Mary Mallon de mudar seu comportamento para proteger os outros? O que acontece quando um indivíduo acredita que não representa um risco, mas outros acreditam que sim? Como você reagiria se estivesse no lugar de Mallon & rsquos e fosse colocado em uma quarentena que não acreditava ser necessária, às custas de sua própria liberdade e possivelmente de sua carreira? Importaria se você estivesse definitivamente infectado ou não?

Infecções por E. coli

O bastão gram-negativo Escherichia coli é um membro comum da microbiota normal do cólon. Embora a grande maioria de E. coli cepas são bactérias comensais úteis, algumas podem ser patogênicas e podem causar doenças diarreicas perigosas. As cepas patogênicas têm fatores de virulência adicionais, como fímbrias do tipo 1, que promovem a colonização do cólon ou podem produzir toxinas (consulte Fatores de Virulência de Patógenos Bacterianos e Virais). Esses fatores de virulência são adquiridos por meio da transferência horizontal de genes.

Podem ocorrer doenças extraintestinais se a bactéria se espalhar pelo trato gastrointestinal. Embora essas bactérias possam ser transmitidas de pessoa para pessoa, geralmente são adquiridas por meio de alimentos ou água contaminados. Existem seis grupos patogênicos reconhecidos de E. coli, mas vamos nos concentrar aqui nas quatro que são mais comumente transmitidas por meio de alimentos e água.

Enterotoxigênico E. coli (ETEC), também conhecido como traveller & rsquos diarrhea, causa diarreia e é comum em países menos desenvolvidos. No México, a infecção por ETEC é chamada de Montezuma & rsquos Revenge. Após a ingestão de alimentos ou água contaminados, os indivíduos infectados desenvolvem diarreia aquosa, cólicas abdominais, mal-estar (sensação de mal-estar) e febre baixa. ETEC produz uma enterotoxina estável ao calor semelhante à toxina da cólera e adesinas chamadas fatores de colonização que ajudam a bactéria a se fixar na parede intestinal. Algumas cepas de ETEC também produzem toxinas termolábeis. A doença geralmente é relativamente leve e autolimitada. O diagnóstico envolve cultura e PCR. Se necessário, o tratamento com antibióticos com fluoroquinolonas, doxiciclina, rifaximina e sulfametoxazol-trimetoprima (TMP / SMZ) pode encurtar a duração da infecção. No entanto, a resistência aos antibióticos é um problema.

Enteroinvasivo E. coli (EIEC) é muito semelhante à shigelose, incluindo sua patogênese da invasão intracelular no tecido epitelial intestinal. Esta bactéria carrega um grande plasmídeo que está envolvido na penetração das células epiteliais. A doença geralmente é autolimitada, com sintomas que incluem diarreia aquosa, calafrios, cólicas, mal-estar, febre e disenteria. A cultura e o teste de PCR podem ser usados ​​para o diagnóstico. O tratamento com antibióticos não é recomendado, portanto, a terapia de suporte é usada se necessário.

Enteropatogênico E. coli (EPEC) pode causar diarreia potencialmente fatal, especialmente em bebês e em países menos desenvolvidos. Febre, vômito e diarreia podem causar desidratação grave. Esses E. coli injetar uma proteína (Tir) que se liga à superfície das células epiteliais intestinais e desencadeia o rearranjo da actina da célula hospedeira de microvilosidades para pedestais. O Tir também passa a ser o receptor da Intimina, uma proteína de superfície produzida pela EPEC, permitindo assim E. coli para & ldquosit & rdquo no pedestal. Os genes necessários para a formação desse pedestal são codificados no locus da ilha de patogenicidade do apagamento de enterócitos (LEE). Tal como acontece com ETEC, o diagnóstico envolve cultura e PCR. O tratamento é semelhante ao do ETEC.

As cepas mais perigosas são enterohemorrágicas E. coli (EHEC), que são as cepas capazes de causar epidemias. Em particular, a cepa O157: H7 foi responsável por vários surtos recentes. Lembre-se de que O e H se referem a antígenos de superfície que contribuem para a patogenicidade e desencadeiam uma resposta imune do hospedeiro (& ldquoO & rdquo refere-se à cadeia lateral O do lipopolissacarídeo e & ldquoH & rdquo refere-se ao flagelo). Semelhante ao EPEC, o EHEC também forma pedestais. EHEC também produz uma toxina semelhante a Shiga. Como o genoma dessa bactéria foi sequenciado, sabe-se que os genes da toxina Shiga foram provavelmente adquiridos por transdução (transferência horizontal de genes). Os genes da toxina Shiga se originaram de Shigella disenteria. Profago de um bacteriófago que previamente infectou Shigella integrado no cromossomo de E. coli. A toxina semelhante a Shiga é freqüentemente chamada de verotoxina.

EHEC pode causar doenças que variam de relativamente leve a fatal. Os sintomas incluem diarreia com sangue com cólicas fortes, mas sem febre. Embora geralmente seja autolimitado, pode causar colite hemorrágica e sangramento abundante. Uma possível complicação é HUS. O diagnóstico envolve cultura, muitas vezes usando MacConkey com ágar sorbitol para diferenciar entre E. coli O157: H7, que não fermenta sorbitol e outras cepas menos virulentas de E. coli que pode fermentar o sorbitol.

A tipagem sorológica ou o teste de PCR também podem ser usados, bem como o teste genético para a toxina Shiga. Para distinguir EPEC de EHEC, porque ambas formam pedestais nas células epiteliais intestinais, é necessário testar os genes que codificam para a toxina semelhante a Shiga e para o LEE. Tanto a EPEC quanto a EHEC têm LEE, mas a EPEC não possui o gene da toxina Shiga. A antibioticoterapia não é recomendada e pode piorar a SHU por causa das toxinas liberadas quando as bactérias são mortas, portanto, terapias de suporte devem ser usadas. A Tabela ( PageIndex <1> ) resume as características dos quatro grupos patogênicos mais comuns.

Table (PageIndex<1>): Some Pathogenic Groups of E. coli
Grupo Virulence Factors and Genes Sinais e sintomas Testes de diagnóstico Tratamento
Enterotoxigenic E. coli (ETEC) Heat stable enterotoxin similar to cholera toxin Relatively mild, watery diarrhea Culturing, PCR Self-limiting if needed, fluoroquinolones, doxycycline, rifaximin, TMP/SMZ antibiotic resistance is a problem
Enteroinvasive E. coli (EIEC) Inv (invasive plasmid) genes Relatively mild, watery diarrhea dysentery or inflammatory colitis may occur Culturing, PCR testing for inv gene additional assays to distinguish from Shigella Supportive therapy only antibiotics not recommended
Enteropathogenic E. coli (EPEC) Locus of enterocyte effacement (LEE) pathogenicity island Severe fever, vomiting, nonbloody diarrhea, dehydration potentially fatal Culturing, PCR detection of LEE lacking Shiga-like toxin genes Self-limiting if needed, fluoroquinolones, doxycycline, rifaximin (TMP/SMZ) antibiotic resistance is a problem
Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) Verotoxin May be mild or very severe bloody diarrhea may result in HUS Culturing plate on MacConkey agar with sorbitol agar as it does not ferment sorbitol PCR detection of LEE containing Shiga-like toxin genes Antibiotics are not recommended due to the risk of HUS

Compare and contrast the virulence factors and signs and symptoms of infections with the four main E. coli grupos.

Cholera and Other Vibrios

The gastrointestinal disease cholera is a serious infection often associated with poor sanitation, especially following natural disasters, because it is spread through contaminated water and food that has not been heated to temperatures high enough to kill the bacteria. It is caused by Vibrio cholerae serotype O1, a gram-negative, flagellated bacterium in the shape of a curved rod (vibrio). According to the CDC, cholera causes an estimated 3 to 5 million cases and 100,000 deaths each year. 4

Porque V. cholerae is killed by stomach acid, relatively large doses are needed for a few microbial cells to survive to reach the intestines and cause infection. The motile cells travel through the mucous layer of the intestines, where they attach to epithelial cells and release cholera enterotoxin. The toxin is an A-B toxin with activity through adenylate cyclase (see Virulence Factors of Bacterial and Viral Pathogens). Within the intestinal cell, cyclic AMP (cAMP) levels increase, which activates a chloride channel and results in the release of ions into the intestinal lumen. This increase in osmotic pressure in the lumen leads to water also entering the lumen. As the water and electrolytes leave the body, it causes rapid dehydration and electrolyte imbalance. Diarrhea is so profuse that it is often called &ldquorice water stool,&rdquo and patients are placed on cots with a hole in them to monitor the fluid loss (Figure (PageIndex<4>)).

Cholera is diagnosed by taking a stool sample and culturing for Vibrio. The bacteria are oxidase positive and show non-lactose fermentation on MacConkey agar. Gram-negative lactose fermenters will produce red colonies while non-fermenters will produce white/colorless colonies. Gram-positive bacteria will not grow on MacConkey. Lactose fermentation is commonly used for pathogen identification because the normal microbiota generally ferments lactose while pathogens do not. V. cholerae may also be cultured on thiosulfate citrate bile salts sucrose (TCBS) agar, a selective and differential media for Vibrio spp., which produce a distinct yellow colony.

Cholera may be self-limiting and treatment involves rehydration and electrolyte replenishment. Although antibiotics are not typically needed, they can be used for severe or disseminated disease. Tetracyclines are recommended, but doxycycline, erythromycin, orfloxacin, ciprofloxacin, and TMP/SMZ may be used. Recent evidence suggests that azithromycin is also a good first-line antibiotic. Good sanitation&mdashincluding appropriate sewage treatment, clean supplies for cooking, and purified drinking water&mdashis important to prevent infection (Figure (PageIndex<4>))

Figure (PageIndex<4>): (a) Outbreaks of cholera often occur in areas with poor sanitation or after natural disasters that compromise sanitation infrastructure. (b) At a cholera treatment center in Haiti, patients are receiving intravenous fluids to combat the dehydrating effects of this disease. They often lie on a cot with a hole in it and a bucket underneath to allow for monitoring of fluid loss. (c) This scanning electron micrograph shows Vibrio cholera. (credit a, b: modification of work by Centers for Disease Control and Prevention credit c: modification of work by Janice Carr, Centers for Disease Control and Prevention)

V. cholera is not the only Vibrio species that can cause disease. V. parahemolyticus is associated with consumption of contaminated seafood and causes gastrointestinal illness with signs and symptoms such as watery diarrhea, nausea, fever, chills, and abdominal cramps. The bacteria produce a heat-stable hemolysin, leading to dysentery and possible disseminated disease. It also sometimes causes wound infections. V. parahemolyticus is diagnosed using cultures from blood, stool, or a wound. As with V. cholera, selective medium (especially TCBS agar) works well. Tetracycline and ciprofloxacin can be used to treat severe cases, but antibiotics generally are not needed.

Vibrio vulnificus is found in warm seawater and, unlike V. cholerae, is not associated with poor sanitary conditions. The bacteria can be found in raw seafood, and ingestion causes gastrointestinal illness. It can also be acquired by individuals with open skin wounds who are exposed to water with high concentrations of the pathogen. In some cases, the infection spreads to the bloodstream and causes septicemia. Skin infection can lead to edema, ecchymosis (discoloration of skin due to bleeding), and abscesses. Patients with underlying disease have a high fatality rate of about 50%. It is of particular concern for individuals with chronic liver disease or who are otherwise immunodeficient because a healthy immune system can often prevent infection from developing. V. vulnificus is diagnosed by culturing for the pathogen from stool samples, blood samples, or skin abscesses. Adult patients are treated with doxycycline combined with a third generation cephalosporin or with fluoroquinolones, and children are treated with TMP/SMZ.

Two other vibrios, Aeromonas hydrophila e Plesiomonas shigelloides, are also associated with marine environments and raw seafood they can also cause gastroenteritis. Gostar V. vulnificus, A. hydrophila is more often associated with infections in wounds, generally those acquired in water. In some cases, it can also cause septicemia. Outras espécies de Aeromonas can cause illness. P. shigelloides is sometimes associated with more serious systemic infections if ingested in contaminated food or water. Culture can be used to diagnose A. hydrophila e P. shigelloides infections, for which antibiotic therapy is generally not needed. When necessary, tetracycline and ciprofloxacin, among other antibiotics, may be used for treatment of A. hydrophila, and fluoroquinolones and trimethoprim are the effective treatments for P. shigelloides.

How does V. cholera infection cause rapid dehydration?

Campylobacter jejuni Gastroenteritis

Campylobacter is a genus of gram-negative, spiral or curved bacteria. They may have one or two flagella. Campylobacter jejuni gastroenteritis, a form of campylobacteriosis, is a widespread illness that is caused by Campylobacter jejuni. The primary route of transmission is through poultry that becomes contaminated during slaughter. Handling of the raw chicken in turn contaminates cooking surfaces, utensils, and other foods. Unpasteurized milk or contaminated water are also potential vehicles of transmission. In most cases, the illness is self-limiting and includes fever, diarrhea, cramps, vomiting, and sometimes dysentery. More serious signs and symptoms, such as bacteremia, meningitis, pancreatitis, cholecystitis, and hepatitis, sometimes occur. It has also been associated with autoimmune conditions such as Guillain-Barré syndrome, a neurological disease that occurs after some infections and results in temporary paralysis. HUS following infection can also occur. The virulence in many strains is the result of hemolysin production and the presence of Campylobacter cytolethal distending toxin (CDT), a powerful deoxyribonuclease (DNase) that irreversibly damages host cell DNA.

Diagnosis involves culture under special conditions, such as elevated temperature, low oxygen tension, and often medium supplemented with antimicrobial agents. These bacteria should be cultured on selective medium (such as Campy CV, charcoal selective medium, or cefaperazone charcoal deoxycholate agar) and incubated under microaerophilic conditions for at least 72 hours at 42 °C. Antibiotic treatment is not usually needed, but erythromycin or ciprofloxacin may be used.

Peptic Ulcers

The gram-negative bacterium Helicobacter pylori is able to tolerate the acidic environment of the human stomach and has been shown to be a major cause of peptic ulcers, which are ulcers of the stomach or duodenum. The bacterium is also associated with increased risk of stomach cancer (Figure (PageIndex<5>)). According to the CDC, approximately two-thirds of the population is infected with H. pylori, but less than 20% have a risk of developing ulcers or stomach cancer. H. pylori is found in approximately 80% of stomach ulcers and in over 90% of duodenal ulcers. 5

H. pylori colonizes epithelial cells in the stomach using pili for adhesion. These bacteria produce urease, which stimulates an immune response and creates ammonia that neutralizes stomach acids to provide a more hospitable microenvironment. The infection damages the cells of the stomach lining, including those that normally produce the protective mucus that serves as a barrier between the tissue and stomach acid. As a result, inflammation (gastritis) occurs and ulcers may slowly develop. Ulcer formation can also be caused by toxin activity. It has been reported that 50% of clinical isolates of H. pylori have detectable levels of exotoxin activity em vitro. 6 This toxin, VacA, induces vacuole formation in host cells. VacA has no primary sequence homology with other bacterial toxins, and in a mouse model, there is a correlation between the presence of the toxin gene, the activity of the toxin, and gastric epithelial tissue damage.

Signs and symptoms include nausea, lack of appetite, bloating, burping, and weight loss. Bleeding ulcers may produce dark stools. If no treatment is provided, the ulcers can become deeper, more tissues can be involved, and stomach perforation can occur. Because perforation allows digestive enzymes and acid to leak into the body, it is a very serious condition.

Figure (PageIndex<5>): Helicobacter infection decreases mucus production and causes peptic ulcers. (credit top left photo: modification of work by "Santhosh Thomas"/YouTube credit top right photo: modification of work by Moriya M, Uehara A, Okumura T, Miyamoto M, and Kohgo Y)

To diagnose H. pylori infection, multiple methods are available. In a breath test, the patient swallows radiolabeled urea. Se H. pylori is present, the bacteria will produce urease to break down the urea. This reaction produces radiolabeled carbon dioxide that can be detected in the patient&rsquos breath. Blood testing can also be used to detect antibodies to H. pylori. The bacteria themselves can be detected using either a stool test or a stomach wall biopsy.

Antibiotics can be used to treat the infection. However, unique to H. pylori, the recommendation from the US Food and Drug Administration is to use a triple therapy. The current protocols are 10 days of treatment with omeprazole, amoxicillin, and clarithromycin (OAC) 14 days of treatment with bismuth subsalicylate, metronidazole, and tetracycline (BMT) or 10 or 14 days of treatment with lansoprazole, amoxicillin, and clarithromycin (LAC). Omeprazole, bismuth subsalicylate, and lansoprazole are not antibiotics but are instead used to decrease acid levels because H. pylori prefers acidic environments.

Although treatment is often valuable, there are also risks to H. pylori eradication. Infection with H. pylori may actually protect against some cancers, such as esophageal adenocarcinoma and gastroesophageal reflux disease. 7 8

How does H. pylori cause peptic ulcers?

Clostridium perfringens Gastroenteritis

Clostridium perfringens gastroenteritis is a generally mild foodborne disease that is associated with undercooked meats and other foods. C. perfringens is a gram-positive, rod-shaped, endospore-forming anaerobic bacterium that is tolerant of high and low temperatures. At high temperatures, the bacteria can form endospores that will germinate rapidly in foods or within the intestine. Food poisoning by type A strains is common. This strain always produces an enterotoxin, sometimes also present in other strains, that causes the clinical symptoms of cramps and diarrhea. A more severe form of the illness, called pig-bel or enteritis necroticans, causes hemorrhaging, pain, vomiting, and bloating. Gangrene of the intestines may result. This form has a high mortality rate but is rare in the United States.

Diagnosis involves detecting the C. perfringens toxin in stool samples using either molecular biology techniques (PCR detection of the toxin gene) or immunology techniques (ELISA). The bacteria itself may also be detected in foods or in fecal samples. Treatment includes rehydration therapy, electrolyte replacement, and intravenous fluids. Antibiotics are not recommended because they can damage the balance of the microbiota in the gut, and there are concerns about antibiotic resistance. The illness can be prevented through proper handling and cooking of foods, including prompt refrigeration at sufficiently low temperatures and cooking food to a sufficiently high temperature.

Clostridium difficile

Clostridium difficile is a gram-positive rod that can be a commensal bacterium as part of the normal microbiota of healthy individuals. When the normal microbiota is disrupted by long-term antibiotic use, it can allow the overgrowth of this bacterium, resulting in antibiotic-associated diarrhea caused by C. difficile. Antibiotic-associated diarrhea can also be considered a nosocomial disease. Patients at the greatest risk of C. difficile infection are those who are immunocompromised, have been in health-care settings for extended periods, are older, have recently taken antibiotics, have had gastrointestinal procedures done, or use proton pump inhibitors, which reduce stomach acidity and allow proliferation of C. difficile. Because this species can form endospores, it can survive for extended periods of time in the environment under harsh conditions and is a considerable concern in health-care settings.

This bacterium produces two toxins, Clostridium difficile toxin A (TcdA) and Clostridium difficile toxin B (TcdB). These toxins inactivate small GTP-binding proteins, resulting in actin condensation and cell rounding, followed by cell death. Infections begin with focal necrosis, then ulceration with exudate, and can progress to pseudomembranous colitis, which involves inflammation of the colon and the development of a pseudomembrane of fibrin containing dead epithelial cells and leukocytes (Figure (PageIndex<6>)). Watery diarrhea, dehydration, fever, loss of appetite, and abdominal pain can result. Perforation of the colon can occur, leading to septicemia, shock, and death. C. difficile is also associated with necrotizing enterocolitis in premature babies and neutropenic enterocolitis associated with cancer therapies.

Figure (PageIndex<6>): Clostridium difficile is able to colonize the mucous membrane of the colon when the normal microbiota is disrupted. The toxins TcdA and TcdB trigger an immune response, with neutrophils and monocytes migrating from the bloodstream to the site of infection. Over time, inflammation and dead cells contribute to the development of a pseudomembrane. (credit micrograph: modification of work by Janice Carr, Centers for Disease Control and Prevention)

Diagnosis is made by considering the patient history (such as exposure to antibiotics), clinical presentation, imaging, endoscopy, lab tests, and other available data. Detecting the toxin in stool samples is used to confirm diagnosis. Although culture is preferred, it is rarely practical in clinical practice because the bacterium is an obligate anaerobe. Nucleic acid amplification tests, including PCR, are considered preferable to ELISA testing for molecular analysis.

The first step of conventional treatment is to stop antibiotic use, and then to provide supportive therapy with electrolyte replacement and fluids. Metronidazole is the preferred treatment if the C. difficile diagnosis has been confirmed. Vancomycin can also be used, but it should be reserved for patients for whom metronidazole was ineffective or who meet other criteria (e.g., under 10 years of age, pregnant, or allergic to metronidazole).

A newer approach to treatment, known as a fecal transplant, focuses on restoring the microbiota of the gut in order to combat the infection. In this procedure, a healthy individual donates a stool sample, which is mixed with saline and transplanted to the recipient via colonoscopy, endoscopy, sigmoidoscopy, or enema. It has been reported that this procedure has greater than 90% success in resolving C. difficile infecções. 9

How does antibiotic use lead to C. difficile infections?

Foodborne Illness Due to Bacillus cereus

Bacillus cereus, commonly found in soil, is a gram-positive endospore-forming bacterium that can sometimes cause foodborne illness. B. cereus endospores can survive cooking and produce enterotoxins in food after it has been heated illnesses often occur after eating rice and other prepared foods left at room temperature for too long. The signs and symptoms appear within a few hours of ingestion and include nausea, pain, and abdominal cramps. B. cereus produces two toxins: one causing diarrhea, and the other causing vomiting. More severe signs and symptoms can sometimes develop.

Diagnosis can be accomplished by isolating bacteria from stool samples or vomitus and uneaten infected food. Treatment involves rehydration and supportive therapy. Antibiotics are not typically needed, as the illness is usually relatively mild and is due to toxin activity.

Foodborne Illness Due to Yersinia

O gênero Yersinia is best known for Yersinia pestis, a gram-negative rod that causes the plague. Contudo, Y. enterocolitica e Y. pseudotuberculosis can cause gastroenteritis. The infection is generally transmitted through the fecal-oral route, with ingestion of food or water that has been contaminated by feces. Intoxication can also result because of the activity of its endotoxin and exotoxins (enterotoxin and cytotoxin necrotizing factor). The illness is normally relatively mild and self-limiting. However, severe diarrhea and dysentery can develop in infants. In adults, the infection can spread and cause complications such as reactive arthritis, thyroid disorders, endocarditis, glomerulonephritis, eye inflammation, and/or erythema nodosum. Bacteremia may develop in rare cases.

Diagnosis is generally made by detecting the bacteria in stool samples. Samples may also be obtained from other tissues or body fluids. Treatment is usually supportive, including rehydration, without antibiotics. If bacteremia or other systemic disease is present, then antibiotics such as fluoroquinolones, aminoglycosides, doxycycline, and trimethoprim-sulfamethoxazole may be used. Recovery can take up to two weeks.

Compare and contrast foodborne illnesses due to B. cereus e Yersinia.

BACTERIAL INFECTIONS OF THE GASTROINTESTINAL TRACT

Bacterial infections of the gastrointestinal tract generally occur when bacteria or bacterial toxins are ingested in contaminated food or water. Toxins and other virulence factors can produce gastrointestinal inflammation and general symptoms such as diarrhea and vomiting. Bacterial GI infections can vary widely in terms of severity and treatment. Some can be treated with antibiotics, but in other cases antibiotics may be ineffective in combating toxins or even counterproductive if they compromise the GI microbiota. Figure (PageIndex<7>) and Figure (PageIndex<8>) the key features of common bacterial GI infections.

Figure (PageIndex<7>): Bacterial infections of the GI tract. Figure (PageIndex<8>): Bacterial infections of the GI tract.

At the hospital, Carli&rsquos doctor began to think about possible causes of her severe gastrointestinal distress. One possibility was food poisoning, but no one else in her family was sick. The doctor asked about what Carli had eaten the previous day her mother mentioned that she&rsquod had eggs for lunch, and that they may have been a little undercooked. The doctor took a sample of Carli&rsquos stool and sent it for laboratory testing as part of her workup. She suspected that Carli could have a case of bacterial or viral gastroenteritis, but she needed to know the cause in order to prescribe an appropriate treatment.

In the laboratory, technicians microscopically identified gram-negative bacilli in Carli&rsquos stool sample. They also established a pure culture of the bacteria and analyzed it for antigens. This testing showed that the causative agent was Salmonella.


Reconhecimentos

We thank the clinical and laboratory teams at the collaborating institutions, and the sequencing and informatics teams at the Wellcome Sanger Institute. We are also grateful for the insightful feedback on the manuscript provided by Dr. Bernard Beall and Dr. Allen S. Craig at the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) in the US. This study was funded by the Bill and Melinda Gates Foundation (grant number: OPP1023440 and OPP1034556). C.C., G.T. and S.D.B. were supported by funding from the Joint Programme Initiative for Antimicrobial Resistance (JPIAMR). The contents of this paper are solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of their affiliated institutions and the funding agencies.


Resumo

Phage therapy, long overshadowed by chemical antibiotics, is garnering renewed interest in Western medicine. This stems from the rise in frequency of multi-drug-resistant bacterial infections in humans. There also have been recent case reports of phage therapy demonstrating clinical utility in resolving these otherwise intractable infections. Nevertheless, bacteria can readily evolve phage resistance too, making it crucial for modern phage therapy to develop strategies to capitalize on this inevitability. Here, we review the history of phage therapy research. We compare and contrast phage therapy and chemical antibiotics, highlighting their potential synergies when used in combination. We also examine the use of animal models, case studies, and results from clinical trials. Throughout, we explore how the modern scientific community works to improve the reliability and success of phage therapy in the clinic and discuss how to properly evaluate the potential for phage therapy to combat antibiotic-resistant bacteria.


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