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Coprocultura: Provas Bioquímicas para Identificação Kesia Xisto Objetivos: 1. Determinar o que é gastroenterite fazendo a distinção entre diarreia e disenteria. 2. Compreender a coleta, transporte e armazenamento. 3. Entender as principais provas para a identificação das enterobactérias de importância clínica. Coprocultura ➢É o exame bacteriológico das fezes muito utilizado nos casos de suspeita de gastroenterite. Gastroenterite: inflamação do trato gastrointestinal que se manifesta através de diarreia ou disenteria, vômitos, dores e cólicas abdominais. Diarreia: aumento do nº de evacuações com a presença de fezes amolecidas, de consistência pastosa ou até mesmo líquidas. Disenteria: é a diarreia com a presença de sangue e muco. Coleta, transporte e armazenamento Período de coleta : Devem ser coletadas no início da fase aguda da doença, quando os patógenos estão usualmente presentes em maior número e, preferencialmente, antes da antibioticoterapia. ➢Coletar as fezes e colocar em um frasco contendo o meio para transporte (Cary-Blair ou salina glicerinada tamponada), fornecido pelo laboratório ,em quantidade equivalente a uma colher de sobremesa. Preferir sempre as porções mucosas e sanguinolentas, se a amostra for liquida coletar aproximadamente 2-3mL. ➢ Fechar bem o frasco e agitar o material. ➢ Se a amostra não for entregue no laboratório em uma hora, conservar em geladeira a 4ºC, no máximo por um período de 12horas. Marcar o horário da coleta. Na falta de meio de transporte utilizar frasco limpo e seco (fornecido pelo laboratório), coletar no mínimo 2g de fezes e enviar ao laboratório (até 3 h após a coleta). ARMAZENAMENTO NO LABORATÓRIO • Fezes in natura: encaminhar imediatamente ao laboratório em temperatura de 2°C a 8°C (com gelo reciclável); • Fezes em swab: caso não seja possível encaminhar amostras de fezes in natura no mesmo dia, introduzir o swab nas fezes colhidas em frasco estéril e acondicionar o swab no meio de transporte Cary-Blair (viável por até 7 dias em refrigeração). Para pesquisa de Vibrio cholerae SWAB FECAL EM CARY-BLAIR • Coletar 1 a 2g de fezes em frasco limpo, seco, de boca larga, fornecido pelo laboratório. • Mergulhar o swab no frasco contendo as fezes. • Introduzir o meio de transporte Cary-Blair e transportar em temperatura ambiente entre 24 e 72 horas após a coleta. SWAB RETAL EM CARY-BLAIR • Introduzir o swab no ânus e fazer movimentos rotativos suaves por alguns segundos; • Introduzir o meio de transporte Cary-Blair e transportar em temperatura ambiente em até 24h após a coleta. MEIO DE TRANSPORTE • Cary Blair Tem como princípio a carência de uma fonte de nitrogênio que impede a multiplicação de microrganismos. A composição nutritiva garante a sobrevivência dos microrganismos presentes na amostra. COMPOSIÇÃO DO MEIO CARY-BLAIR Hidrogenofosfato Dissódico1,100g Tioglicolato de Sódio 1,500g Cloreto de Sódio 5,000g Cloreto de Cálcio 0,090g Ágar 5,600g Meios de cultura ❖Meios de isolamento ▪Ágar SS; ▪HE; ▪EMB ❖Meios de identificação ▪TSI ▪Ureia ▪Citrato ▪SIM ▪Indol ▪Fenilalanina ▪Lisina ▪ Ornitina ❖Meios de enriquecimento ▪ Tetrationato Principais provas para a identificação das enterobactérias de importância clínica 1. Fermentação da glicose 2. Fermentação da lactose e sacarose 3. Motilidade 4. Utilização de citrato 5. Descarboxilação da lisina e ornitina 6. Produção de sulfeto de hidrogênio (H2S) 7. Produção de gás (CO2) 8. Oxidase 9. Produção de indol 10. Produção de urease 11. Produção de fenilalanina desaminase ▪ Ágar Salmonella Shigella-SS O Ágar Salmonella Shigella (SS) é um meio de cultura altamente seletivo para o isolamento de Salmonella spp. e algumas espécies de Shigella a partir de amostras clínicas e de alimentos. Os microrganismos Gram positivos e os coliformes são inibidos por componentes seletivos e a diferenciação dos microrganismos é obtida através da adição da lactose no meio. As bactérias fermentadoras formam colônias vermelhas ou rosa e as não fermentadoras formam colônias incolores. ▪ Ágar Salmonella Shigella-SS • A elevada concentração de sais biliares e citrato de sódio (8,5g) inibem todas as Bactérias Gram positivas e muitas Gram negativas; • Carboidrato: lactose • Indicador para ácido: vermelho neutro • Indicador de H2S: citrato férrico Salmonella spp. Shigella spp. Bactéria fermentadora de lactose (vermelha a rosa) ▪ Meio Ágar Entérico Hektoen-HE O Hektoen Enteric Agar é um meio moderadamente seletivo para diferenciação de Gram negativos entéricos utilizado para o isolamento e cultura desses microrganismos, especialmente para o isolamento de Shigella e Salmonella provenientes de amostras fecais. ▪ Meio Ágar entérico Hektoen-HE • A elevada concentração de sais (9g) inibem todas as bactérias Gram positivas e muitas Gram negativas; • Carboidrato: lactose, sacarose • Indicador para ácido: fucsina ácida e azul de bromotimol • Indicador de H2S: citrato férrico Shigella spp. Salmonella spp. Bactéria fermentadora de lactose (alaranjado a salmão) Ágar EMB Ágar E M B (formulação de Holt-Harrise Teague) é um meio para diferenciação ligeiramente seletivo utilizado para o isolamento e diferenciação de bacilos entéricos Gram negativos (Enterobacteriaceae e outros bastonetes Gram-negativos) provenientes de amostras clínicas). ▪ Ágar EMB • Apresença de eosina e azul de metileno inibem as bactérias Gram positivas; • Carboidrato: lactose sacarose • Indicadores e inibidores: eosina e azul de metileno Klebsiella spp. Fermentador de lactose Escherichia coli Fermentador de lactose Salmonella spp. Não fermentador de lactose Tetrationato • É um meio de enriquecimento para Salmonella. • Contém sais de bile que inibem os microrganismos Gram positivos e a adição da solução de iodo (antes da amostra) inibe a microbiota intestinal normal. • Tetrationato é formado no meio pela adição da solução de iodo e iodeto de potássio. Organismos que contém a tetrationato redutase proliferarão no meio. •TEMPO DE INCUBAÇÃO 18 - 24 horas. Tempo diferente do preconizado, (inferior ao período de 18 horas) não se garante a recuperação dos microrganismos alvo e a não seletividade referente à possível flora presente. Meio TSI • Detecta as bactérias fermentadoras de carboidratos e produtoras de H2S; • Carboidratos: glicose (0,1%), lactose e sacarose (1%), distribuídos uniformemente, tanto no fundo quanto na superfície do meio; • Indicadores para ácido: vermelho de fenol pH neutro-vermelho pH ácido-amarelo Não fermentador de lactose No inicio ocorre uma acidificação, tanto na superfície como no fundo do tubo. Em seguida o suplemento de glicose se esgota e a bactéria começa a efetuar a degradação oxidativa dos AA na superfície inclinada do tubo, resultando na liberação de aminas ficando a parte inclinada vermelha, no entanto o fundo do tubo permanece amarelo pois a degradação de AA não é suficiente para neutralizar o ácido formado. Fermentador de lactose No inicio ocorre uma acidificação, tanto na superfície como no fundo do tubo e mesmo com o esgotamento da glicose a fermentação prossegue porque a lactose vai ser utilizada. Ficando tanto a superfície como o fundo do tubo amarelos. ▪ Ureia • Detecta os microrganismos produtores da enzima urease, que hidrolisa a ureia liberando amônia e CO2. Ureia Podem ser utilizados dois meios para a detecção de urease: Caldo ureia de Stuart Ágar Ureia de Christensen Tamponado com sais de fosfato a um pH 6,8, sendo indicado para identificação de microrganismos produtores de grandes quantidades de amônia para superar o sistema e elevar o pH do meio para produzir uma viragem do indicador (>8.0), sendo seletivo para espécies de Proteus. Possui um sistema tampão muito mais fraco, permitindo detectar produções menores de amônia, sendo, portanto, apropriadopara a análise de bactérias que apresentam formação reduzida de urease ativa. ▪Citrato • Determina a capacidade de um microrganismo utilizar citrato de sódio como única fonte de carbono para o seu metabolismo e crescimento. Esta capacidade depende da presença de citrato permease que facilita o transporte do citrato para o microrganismo. Uma vez dentro da célula o citrato é degradado pela enzima citrase, produzindo ácido oxalacético e acetato. A formação de bicarbonato de sódio (NaHCO3) e amoníaco (NH3), resultante da utilização de citrato de sódio e de sais de amónio, leva a um aumento do pH do meio de cultura e, consequentemente, à alteração da cor do mesmo de verde para azul tendo como indicador o azul de bromotimol. ▪Citrato ▪ SIM (Sulfeto, indol e motilidade) • É um meio recomendado para a determinação da produção de H2S, formação de indol e motilidade; • A baixa concentração do ágar permite a dispersão dos microrganismos pelo meio (motilidade); • O indol é um dos produtos da degradação metabólica do triptofano. Observação: o indol é importante para separar Escherichia coli (sempre positivo) de membros do grupo Klebsiella-Enterobacter-Hafnia-Serratia (a maioria negativo). Se a bactéria produzir a enzima tiossulfato redutase ela ira degradar o tiossulfato de sódio presente no meio produzindo H2S, este reage com o sulfato ferroso formando um precipitado preto de sulfeto ferroso. SIM (Sulfeto, indol e motilidade) ▪Fenilalanina A fenilalanina é um aminoácido que, por desaminação, forma um cetoácido, o ácido fenilpirúvico. O microrganismo deve possuir a enzima desaminase, necessária para essa conversão. O teste da fenilalanina é baseado na detecção de ácido fenilpirúvico, o qual é liberado no meio, após o crescimento do microrganismo teste. Sua presença é visualizada pela adição de uma solução de cloreto férrico a10%, quando aparece uma cor verde. ▪ Fenilalanina •A determinação da enzima fenilalaninadesaminase é útil para a diferenciação de espécies de Proteus, Morganella e Providencia de outros bacilos Gram-negativos. ▪ Descarboxilases As descarboxilases representam um grupo de enzimas substrato específicas, capazes de atuar sobre a porção carboxila dos aminoácidos, formando aminas de reação alcalina. Lisina, arginina e ornitina são os três aminoácidos habitualmente avaliados na identificação das enterobactérias cuja descarboxilação resulta na liberação das seguintes aminas específicas: Lisina cadaverina Ornitina putrescina Arginina citrulina (dehidrolase) OBSERVAÇÃO: • Na conversão de arginina para citrulina intervém uma dehidrolase, ao invés de uma descarboxilase, na primeira etapa, o NH2 é retirado da arginina. Em sequência, a citrulina é transformada em ornitina que, em seguida, sofre descarboxilação para formar putrescina. • Durante os períodos iniciais da incubação, o meio torna-se amarelo devido à fermentação da glicose presente. Se o aminoácido for descarboxilado, formam-se aminas alcalinas e o meio volta à cor púrpura original. ▪ Lisina • Muitas bactérias possuem enzimas capazes de descarboxilar AA específicos no meio de cultura; • A enzima descarboxilase remove uma moléculade CO2 de um AA para formar aminas de reação alcalina. Características comuns das Enterobactérias Bacilos Gram negativos Não esporulados Catalase positivos (exceto a Shigella dysenteriae) Oxidase negativos (importante na sua detecção) Fermentam a glicose com ou sem produção de gás Reduzem os nitratos a nitrito Podem: • Ser móveis ou imóveis (a maioria são móveis com exceção de Klebsiella, Shigella e Yersinia (imóveis a 37°C); as móveis são por flagelos peritríquios. • Ser a maioria anaeróbios facultativos. • Algumas estirpes podem fermentar a lactose (p.ex. E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter e Serratia). • Ter cápsula (Escherichia, a maioria das Klebsiella, e algumas Enterobacter). • Crescem bem nos meios comuns e meios seletivos para BGN ( 18 a 24h ≥1 mm de diâmetro). Importância clínica • As enterobactérias representam 80% ou mais de todos os Gram negativos de importância clínica isolados na rotina microbiológica. • São responsáveis por cerca de 70% das infecções urinárias e 50% das septicemias. • São considerados enteropatógenos clássicos os diferentes sorotipos de Salmonella, Shigella spp, categorias diarreiogênicas de E. coli e Yersinia enterocolitica. • São classificadas atualmente em 42 gêneros e centenas de espécies. Enterobacteriaceae não envolvida na gastroenterite Enterobacter Fermentam lactose. Raramente causam doenças primárias em seres humanos, mas com frequência colonizam pacientes hospitalizados. Klebsiella Fermentam lactose (K. pneumoniaee K. oxytoca). Causam uma pneumonia lombar necrotizante em indivíduos comprometidos pelo alcoolismo, diabetes ou doença pulmonar obstrutiva crônica. Klebsiella granulomatis Donovanose DST Afeta a pele e mucosas das regiões da genitália, da virilha e do ânus. Difícil isolamento em meios de cultura. Serratia Pode causa infecções no trato respiratório inferior e no trato urinário, especialmente em pacientes hospitalizados, como também infecção de ferida cirúrgica. Enterobacteriaceae não envolvida na gastroenterite Proteus, Morganella e Providencia • Proteus - as espécies de Proteus provocam infecções nos seres humanos apenas quando deixam o tratointestinal. São encontrados em infecções das vias urinarias e causam bacteriemia, pneumonia e lesões em pacientes debilitados. • Proteus vulgaris e Morganela morganii - são importantes patógenos hospitalares. • Providencia - as espécies de Providencia (P.rettgeri, P.alcalifaciens e P.stuartii) estão presentes na microbiota intestinal normal. Todas causam infecções das vias urinarias e ocasionalmente outras infecções, e muitas vezes são resistentes ao tratamento antimicrobiano. 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