Bactérias anaerobias 2014
-
Upload
naynunes21 -
Category
Documents
-
view
60 -
download
0
Transcript of Bactérias anaerobias 2014
12/01/2014
1
BACTÉRIAS ANAEROBIAS
Profª. Drª. Thayza Christina Montenegro Stamford [email protected] / [email protected]
Universidade Federal de Pernambuco
1
OBJETIVOS DA AULA
• Características gerais das bactérias anaeróbias
• Classificação das bactérias quanto atmosfera gasosa
• Classificação das bactérias quanto a utilização do oxigênio
• Efeitos tóxicos no oxigênio nos microrganismos anaeróbios
• Mecanismos de proteção aos produtos tóxicos do oxigênio
• Processo de Fermentação
• Principais habitats e distribuição no corpo das bactérias anaeróbias
• Infecções exógenas e endógenas por bactérias anaeróbias
• Patogenia das infecções por bactérias anaeróbias
• Fatores predisponentes para infecções por bactérias anaeróbias
• Indícios clínicos e bacteriológicos das infecções por bactérias anaeróbias
• Dados clínicos sugestivos das infecções por bactérias anaeróbias
• Principais tipos de infecções: Gênero Clostridium
• Tratamento das infecções por bactérias anaeróbias
• Isolamento e identificação das bactérias anaeróbias
2
12/01/2014
2
ATMOSFERA GASOSA
RESPIRAÇÃO
É o processo metabólico de obtenção de Energia de moléculas
orgânicas, na presença de aceptores de elétrons.
3
ATMOSFERA GASOSA
AEROBIOS
AEROBIOS/ ANAEROBIOS
FACULTATIVOS
ANAEROBIOS
4
12/01/2014
3
Utilização do oxigênio
•Exigem e utilizam o oxigênio como aceptor final de elétrons. Tensão de O2 21% e alguns até oxigênio hiperbárico.
Aeróbios Obrigatórios
•Utilizam o oxigênio, mas em baixos teores. Capacidade limitada para respiração e/ou presença de moléculas sensíveis ao oxigênio
Microaerófilo
•Crescem na presença ou ausência de oxigênio
Anaeróbio/Aeróbio Facultativo
•Suportam a presença do oxigênio 2-8%, mas não utilizam
Aerotolerantes
•Não toleram oxigênio em concentração maior do que 0,5%, fermentam. Incapazes de detoxificar os produtos originados no metabolismo do O2
Anaeróbios estritos ou obrigatórios
5
6
Tubo # 1: Aerobio estricto
Tubo # 2: Anaerobio facultativo
Tubo # 3: Anaerobio aerotolerante ( Microaerofílico )
Tubo # 4: Anaerobio estricto
Relação das bacterias com Oxigênio na
presença de tioglicolato
12/01/2014
4
Anaerobias obrigatorias, aerotolerantes ou anaerobias facultativas
ausência de citocromos
ausência ou pequena quantidade de catalase,
peroxidase e superoxido desmutase
Microbiota normal da pele e de mucosas
Infecções endogenas
Infecções mistas
Sintetizam lipases, colagenases, proteases,
lecitinases
Características gerais
7
Toxicidade do O2 para anaeróbios - redução O2 a água
Adição de um único elétron à molécula de O2 formando um radical superóxido:
O2 + e- O2- radical superoxido (I)
Os radicais hidroxila são produzidos a partir dos radicais superoxido por meio de duas reações:
2 O2- + 2H+ O2 + H2O2 (II)
No segundo passo, os radicais superóxido reagem com o peróxido de hidrogênio na presença de complexos de ferro para formar radicais hidroxila:
O2- + H2O2 O2 + OH-2 + OH- (III)
8
12/01/2014
5
Tóxicidade Causam danos no DNA Destroem componentes lipídicos das células Inativam enzimas essenciais para as atividades metabólicas
Bactérias aeróbias e anaeróbias facultativas têm enzimas protetoras Catalase Peroxidase Superoxido dismutase
Conceito clássico – toxicidade do O2 nos anaeróbios dependia da
ausência destas enzimas protetoras.
Espécies reativas do O2
peróxido de hidrogénio radicais hidroxila Anións/radicais superóxido
9
Catalase
1- Esfregar uma alçada da cultura em uma lâmina de vidro e pingar
de 2 a 3 gotas de peróxido de hidrogênio
2- Observar o despreendimento de bolhas
Mecanismos de proteção O2
10
12/01/2014
6
RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA
• molécula orgânica que está sendo metabolizada não é completamente oxidada,
• Aceptor final de elétrons é uma substância inorgânica. Ex: NO3
- , SO4-2, CO3
-2
• Rendimento de ATP é menor do que na respiração aeróbica
• Os substratos mais comum são açúcares ou moléculas orgânicas (aa, ac. Orgânico, purinas, pirimidinas)
• A fermentação não requer oxigênio nem o ciclo de krebs ou a cadeia transportadora de elétrons
11
12
Fosforilação oxidativa
PRODUÇAO DE ENERGIA-anaerobio
12/01/2014
7
13
Via Embden-Meyerhof-
glicolise
14
Os produtos dos processos fermentativos dependem do substrato inicial e incluem ácidos orgânicos, álcoois, cetonas e gases como dióxido de carbono e hidrogênio molecular (H2).
Muitos processos fermentativos conduzidos por bactérias são de importância econômica: produção de iogurtes (Streptococcus thermophilus e
Lactobacillus bulgaricus)
queijos (bactérias láticas em geral)
vinagre (Acetobacter).
RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA
12/01/2014
8
15
Solo, lagos, rios, pântanos, animais
bacilos Gram + esporolados
Organismo humano (cavidade oral, Sistema respiratório superior, estômago, intestino delgado
e cólon, Sistema urogenital e pele)
cocos Gram -/+, Bacilos Gram + não esporolados e bacilos Gram -
Habitat anóxicos– bactérias anaeróbias
16
Infecções exógenas (Clássicas)
12/01/2014
9
17
Infecções endógenas
Bactérias que fazem parte da flora indígena de determinado órgão, que quando saem do seu habitat originam infecções em outro local onde provocam doença.
Flora anaeróbia Autóctone
A principal função da flora autoctone é impedir a colonização e infecção por microrganismos de fontes exógenas.
Cocos Gram (-):
Vellonella
Bacteroides
Fusobacterium
Porphyromonas
Provonella
Cocos Gram (+) Peptococcus Peptostreptococcus
Bacilos Gram (-) Propionibacterium
12/01/2014
10
19
Vaillonella: boca, Sistema respiratorio, Intestino, Sistema genito-urinario Bacteroides: boca, Sistema respiratorio superior, Vías biliares, Intestino, Genitais externos Fusobacterium: pele e mucosas Propionibacterium: boca, pele e intestino Peptococcus: boca e intestino Peptostreptococcus: Sistema genito-urinario e pele Porphyromonas: boca e sistema genito-urinario
Distribuição da flora anaeróbia Autóctone
20
Estas infecções são devidas, principalmente, pela combinação sinérgica de várias espécies de microrganismos que atuam em conjunto A maior parte das infecções anaeróbias se devem por contaminação do tecido pela flora autóctone presente nas mucosas da boca, faringe e sistemas gastrointestinal e geniturinário
Patogenia das infecciones anaerobias
Geralmente o patógeno não apresenta Fatores de Virulência evidentes
Geralmente existem FATORES PREDISPONENTES característicos
Geralmente existem DADOS CLÍNICOS SUGESTIVOS
12/01/2014
11
21
FATORES PREDISPONENTES DAS INFECÇÕES POR ANAERÓBIOS
22
Dados clínicos SUGESTIVOS de infecções por anaeróbios
Gás
Liquído
aminas biogénicas (putrescina ou cadaverina)
12/01/2014
12
23
Dados clínicos SUGESTIVOS de infecções por anaeróbios
24
Dados clínicos SUGESTIVOS de infecções por anaeróbios
12/01/2014
13
25
Quadros clínicos SUGESTIVOS de infecções por anaeróbios
Indícios bacteriológicos de infecção por anaeróbios
Morfologia singular na coloração de Gram
Nenhum crescimento em cultura rotineira
Vestígio de crescimento em aerobiose
Crescimento em 100 μg/ml de canamicina ou
neomicina, ou 7,5 μg/ml de vancomicina.
Cultura com produção de gás e/ou odor pútrido
Colônias fluorescentes avermelhada sob UV
(Bacteroides ou Porphyromonas )
26
12/01/2014
14
27
Principais tratamentos para infecções por bactérias anaeróbias
28
INFECÇOES EXOGÊNAS
Clostridium
12/01/2014
15
29
Anaeróbios formadores de esporos- Bacilos gram positivos
● Genero Clostridium: Bacilos Gram positivos
microrganismos ubíquos
anaeróbios estritos ou aerotolerantes
mais de 150 espécies
Produzem endosporos
Moveis (flagelo)
30
Possui antigeno flagelar (Ag H)
Sintetiza toxinas: tetanospasmina (tétano) e tetanolisina (negrose tecidual)
Tetano: conhecido desde 1500 a.C.
Incidencia maior no sexo masculino
Clostridium tetani
12/01/2014
16
31
Ação da toxina tetanospasmina
Aumenta liberação de acetilcolina, diminui níveis de glicina
hiper reflexia, espasmos musculares, convulsões
32
Periodo de incubação: media de 7 a 10 dias
Manifestacoes clinicas: - disfagia - trismo - riso sardônico - salivação - sudorese - irritabilidade - espasmos
Diagnostico: clinico
Tétano
12/01/2014
17
33
Tétano
Tratamento: sintomático: miorrelaxantes, sedativos, bloqueio
neuromuscular, traqueostomia, ventilação mecânica antitoxina desbridamento penicilina G cristalina ou metronidazol ou
clindamicina
Prevenção: Vacinação- toxoide limpar os ferimentos com líquidos oxidantes
34
Botulismo Clostridium botulinum
É um tipo de intoxicação alimentar. Adquirida por meio de alimentos contaminados, principalmente em conservas.
Podem ocorrer também o botulismo com origem em feridas e colonização intestinal. O contagio é feito através da exposição do ferimento ao agente causador
É causado por uma potente neurotoxina de origem protéica.
É uma doença grave e de rápida evolução, levando a óbito 30-60% dos casos.
São descritos sete tipos de Clostridium botulinum, possuindo então sete tipos de neurotoxinas (A-G).
12/01/2014
18
35
Botulismo: patogênese
36
A Toxina botulínica age seletivamente no final do nervo, inibindo a liberação de acetilcolina e provocando desenervação química reversível.
Botulismo: patogênese
12/01/2014
19
37
Botulismo
38
Tratamento Existem antitoxinas que visam a neutralização das
toxinas A, B e E.
A recuperação requer que as terminações nervosas se regenerem, ocorrendo então lentamente.
Pode ocorrer também uma assistência respiratória prolongada.
Botulismo Clostridium botulinum
12/01/2014
20
39
São conhecidos sete tipos de toxinas botulínicas sorologicamente distintas e altamente potentes (de A a G).
Tipo G: Admite-se estar relacionado com alguns casos de morte súbita
Toxina botulinica
40
12/01/2014
21
41
42
UTILIZAÇÃO DA TOXINA BOTULÍNICA
Toxina botulínica do tipo A, é a mais potente e por isso a mais utilizada.
Uso estético:
Relaxamento de
músculos faciais para a
diminuição das rugas por
desenervação química
temporária.
12/01/2014
22
43
UTILIZAÇÕES TERAPÊUTICAS
Alguns exemplos de problemas a serem tratados com a toxina botulínica tipo A :
-Espasmos distônicos. -Distonia cervical. -Distonia faríngea. -Cãimbra. -Espasmo palpebral -Bruxismo. -Cefaléia
-Torcicolo -Tiques. -Lesões esportivas -Síndrome miofacial - Tremores -Estrabismo.
44
COMPLICAÇÕES E CONTRA-INDICAÇÕES
Normalmente a toxina botulínica tipo A não apresenta complicações, porém, pode ocorrer reações.
Como contra-indicações: infecções ou inflamações nos locais da aplicação, alergia a droga, gestantes ou lactentes, por falta de estudos a respeito
O maior fator limitante do uso da toxina botulínica tipo A ainda é o preço das doses. Por ser elevado, não é acessível a todas as classes sociais.
12/01/2014
23
45
Doenca: gangrena gasosa, gastroenterite, intoxicação alimentar, outras Fatores de Virulência: Enzimas degradativas (colagenase,
hialuronidase, proteases)
Exotoxina (tóxina teta: necrose e hemolise)
Enterotoxinas (perda de água e eletrólitos)
Clostridium perfringens
46
agar gema de ovo
Atividade da Lecitinase
12/01/2014
24
47
Período de incubação - de 6 a 24 horas, em geral, de 10-12h
Clostridium perfringens
Patogenia:
Área lesada
Ingesta de alimento/água
contaminada
Germinação dos esporos
crescimento (CO2 e H2);
síntese de enzimas e toxinas
distensão do tecido,
interferência no
fluxo sanguíneo
Anemia hemolítica
morte
toxemia
48
Manifestações clinicas:
secreção de odor fétido
necrose progressiva
febre
choque
Diagnostico laboratorial:
Bacterioscopia
Cultura
Clostridium perfringens
12/01/2014
25
49
Tratamento:
desbridamento
amputação
antitoxina
oxigênio hiperbárico
penicilina ou metronidazol ou clindamicina
Clostridium perfringens
50
Microbiota intestinal Doença: colite pseudomembranosa Fator de Virulência: toxinas Manifestações clinicas: diarreia aquosa ou sanguinolenta cólicas abdominais febre
Clostridium difficilis
Diarreia associada a antimicrobianos
12/01/2014
26
51
Clostridium difficilis
Incidência
52
Diagnostico:
bacterioscopia detecção de toxinas nas fezes endoscopia
Tratamento:
rever antibioticoterapia reposição de agua e eletrólitos
Clostridium difficilis
12/01/2014
27
53
PREVENÇÃO: Evitar exposição
Para que isolar anaeróbios?
• Conhecer os diferentes tipos microbianos
• Informação microbiológica completa e rápida
• Identificação dos organismos
• Susceptibilidade a antimicrobianos
ISOLAMENTO DE ANAERÓBIOS
54
12/01/2014
28
Isolamento de Anaeróbios – Espécimes a serem pesquisados
Lesões associadas ao trato gastrointestinal ou genital
feminino.
Septicemia.
Infecções crônicas do trato respiratório superior
(sinusites, otite média).
Lesão supurativa do trato respiratório inferior- pneumonia
Meningites associadas com infecções crônicas do trato
respiratório superior (fluido cérebro-espinal).
Abscessos superficiais e profundos (cerebral).
Infecções dentais/periodontais.
Lesões por queimaduras e mordidas.
55
DIFICULDADES NO ESTUDO DA MICROBIOTA ANAERÓBIA
Técnicas de coleta, transporte e processamento
Volume do espécime
Diluente e homogeneização do espécime
Meios seletivos e não seletivos, suplementados
Microbiota associada à mucosa
Variações da dieta, e variação dia a dia da amostragem
Interferência de Antimicrobianos.
56
12/01/2014
29
Crescimento de anaeróbios em
laboratório
57
58
12/01/2014
30
59
1. SUBSTÂNCIAS REDUTORAS
Placas de Brewer
Jarras com catalizadores de H2 - Palladium (Gaspak)
Absorção pelo Pirogalol
2. CONSUMO BIOLÓGICO DO OXIGÊNIO LIVRE
Técnica de Fortner
3. PROCESSO MECÂNICO DE MISTURA DE GASES
90% N2 + 10% CO2; 5% H2 + 85% N2 + 10% CO2
4. ESTUFAS E CÂMARAS DE ANAEROBIOSE
MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE ANAEROBIOSE
tubos contendo
tampas
seladoras
60
Portagel – Gel que tem
um indicador de
atmosfera que muda
para azul.
12/01/2014
31
tioglicolato de sódio
Enzima oxidase 61
Ideal para amostras provenientes
de periodontites, abscessos,
tratamento radicular
Inserção do swab (lado) ou do
cone de papel (abaixo) no interior
do meio de cultura pré-reduzido
Ideal para amostras provenientes
da saliva e placa periodontal
62
12/01/2014
32
Meios e soluções
63
64
Devem ser transportadas a 37ªC, evitar refrigeração-
inativa algumas bactérias
12/01/2014
33
65
66
12/01/2014
34
67 Catalisador de paládio consome o oxigênio restante
Cultivo de anaerobios
BD GasPak™ EZ Anaerobic Pouch System Gaspak ez jarra retangular para
15 placas 68
12/01/2014
35
Câmaras de anaerobiose
Controla a
atmosfera [H2] ou
[CO2] 69
70
12/01/2014
36
Testes presuntivos
Coloração de GRAM: morfologia celular
Morfologia colonial
Pigmentação natural ou a luz UV
F. nucleatun B. fragilis 71
72
A maior parte das infecções por anaeróbios
são mistas;
Coloração do Gram é pouco sensível;
A maior parte das bactérias anaeróbias são pleomórficas
Coloração de gram
12/01/2014
37
Cultura pura de bactéria produtora de pigmento negro
Área de dupla hemólise
C. perfringens A. israelii
Meio fluido Tioglicolato
Aparência de
migalha de pão
73
Testes definitivos
74
Aspectos bioquímicos e Fisiológicos
Imunológicos- EIA (métodos imunoenzimáticos)
Detecção toxina A e B do C. difficile – maior valor.
Cromatografia gasosa
Biologia molecular: sondas, PCR,
sequenciamento
Susceptibilidade a drogas antimicrobianas colistina, vancomicina, kanamicina, metronidazol
12/01/2014
38
75 Sistema Mini-API 20-A (bioMérieux)
76
Cromatógrafo gasoso
A variedade de bactérias, em conjunto com a existência de
material purulento, faz com que este método seja pouco sensível.
Sendo também dispendioso, não é utilizado no diagnóstico de anaeróbios. Contudo, tem algum valor nas infecções do Sangue, pois estas são normalmente
monomicrobianas.
métodos de referência para a identificação de isolados em meio
de cultura
12/01/2014
39
77
Características fenotípicas
Estabilidade influenciada pela pressão seletiva do meio ambiente
Identificação pouco precisa ou específica
CARACTERIZAÇÃO MICROBIANA
78
Especificidade e sensibilidade
Rapidez e facilidade
Detecção e identificação simultâneas
Custo
Área física
Métodos Moleculares
PCR- sondas só estão disponíveis para um nº limitado de agentes e não existem sondas de PCR disponibilizadas comercialmente (têm que ser desenhadas pelo próprio laboratório)
12/01/2014
40
79
Reação em cadeia da polimerase (PCR) (Década de 80)
Detecção de genes alvos
Rapidez diagnóstico de doenças infecciosas e facilitou estudos epidemiológicos
CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR
80
Detecta pequenas quantidades de DNA bacteriano (ng) mesmo em amostras mistas;
Permite amplificação de pouco DNA para gerar grandes quantidades do mesmo;
Pode detectar microrganismos em espécimes clínicos estocados
Reação em Cadeia da Polimerase - PCR
Viabilidade microbiana não é necessária para a identificação; Identifica e distingue organismos com alta similaridade
fenotípica e genotípica;
Detecta organismos difíceis de distinguir por cultivo tradicional ou não cultiváveis
12/01/2014
41
81
Colunas 1, 2, 3 e 5: cepas P13C, P60A, P60C e P60F (bft1 e bft3); coluna 4, cepa B. distasonis; colunas 6 e 7: cepa GAI 97124 e ATCC 43858 (bft2 e bft3); coluna 8: 50 bp.
Multiplex-PCR.
82