Características do Gênero Bacillus spp

Prévia do material em texto

Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Gênero Bacillus spp 
 
 Prof. Marcos JP Gomes 
ATUALIDADES 
 Atualmente (2010), na “List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature” 
do pesquisador J.P. Euzéby há citação de 236 espécies e de 5 subespécies no gênero 
Bacillus spp, conforme o site http://www.bacterio.cict.fr/b/bacillus.html 
 
CARACTERÍSTICAS GERAIS DO GÊNERO 
O gênero Bacillus (família Bacillaceae) é extremamente heterogêneo, tanto 
geneticamente (o G + C % das diversas espécies variam de 32 a 69) quanto fenotipicamente 
(tipo respiratório, metabolismo dos açúcares, composição da parede etc). Os estudos do 
ARNr 16S e 23S confirmaram essa heterogeneidade e mostraram que o gênero Bacillus 
pode ser dividido em muitos gêneros. 
 Ash e colaboradores, em 1991, utilizaram a análise seqüencial do ARNr 16S de 51 
espécies classificaram e caracterizaram em 5 grupos filogenéticos. A organização foi 
iniciada em 1992 para criação do gênero Alicyclobacillus que agrupou três espécies 
acidófilas e termófilas. 
 Posteriormente, foram propostos e validados outros gêneros incluindo: 
Aneurinibacillus (1996), Brevibacillus (1996), Gracilibacillus (1999), Geobacillus (2001), 
Marinibacillus (2001), Paenibacillus (1994), Salibacillus (1999), Ureibacillus (2001), 
Virgibacillus (1998) e Lysinibacillus (2007), todos com pelo menos, uma espécie, 
inicialmente incluída no gênero Bacillus. O gênero Amphibacillus (1990), Filobacillus 
(2001), Jeotgalibacillus (2001) e Halobacillus (1996) são igualmente constituídos de 
bacilos Gram positivos, esporulados, aeróbios ou aero-anaeróbios. 
 
CARACTERÍSTICAS MORFOLOCICAS, CULTURAIS E BIOQUIMICAS. 
 As espécies do gênero Bacillus são bastonetes com extremidades retas ou 
arredondadas de tamanhos variáveis (0,5 X 1,2 µm até 2,5 x 10 µm), esporulados, Gram 
positivos ou Gram variáveis (coloração de Gram não é positiva nos cultivos jovens); 
Geralmente móveis graças aos cílios peritríquios. 
 O B. anthracis e o B. mycoides são imóveis. Nas espécies móveis, a motilidade é 
variável, segundo a linhagem. 
 Algumas espécies são capsuladas (B. anthracis, B. licheniformis, B. megaterium e B. 
subtilis podem elaborar cápsula formada de polímeros de ácido glutâmico); aeróbios ou 
anaeróbios; geralmente catalase positivos; são variáveis ao teste da oxidase. 
 O cultivo desses microrganismos pode ser difícil, visto que algumas espécies podem 
exigir inúmeros fatores de crescimento; aspecto colonial no agar são variáveis e o 
fenômeno de dissociação são freqüentes. 
 O B. anthracis, B. cereus, B. thuringiensis e o B. weihenstephanensis formam 
colônias de tamanho grande (2 a 7 mm de diâmetro), foscas ou granulosas e de forma 
variáveis (circulares ou não, bordos regulares ou denteadas ou filamentosas). 
 O B. mycoides e o B. pseudomycoides produzem colônias rizóides e aderentes que se 
espalham por todas a superfície do agar em 48 hs. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
 As colônias do B. licheniformis possuem um aspecto de líquen. Elas são secas e 
aderentes a superfície do agar. 
 O B. subtilis produz colônias irregulares (contorno ondulado ou filamentoso), 
consistência cremosa e de diâmetro entre 2 e 4 mm. Nos cultivos mais velhos, as colônias 
apresentam um aspecto seco rugoso e se incrustam no agar. As colônias das outras espécies 
isoladas na bacteriologia médica (B. coagulans, B. megaterium, B. pumilus) não 
representam características particulares. 
 Algumas espécies ou certas cepas produzem pigmentos quando cultivados em meios 
especiais (pigmento vermelho para o B. cereus, pigmento amarelo para o B. fastidiosus, 
pigmento amarelo, laranja, âmbar, rosa, para o B. subtilis). 
 As espécies do gênero Bacillus esporulam logo que as condições não são favoráveis 
(um só esporo por célula vegetativa); freqüentemente são muito resistentes no meio 
ambiente. O fenômeno de esporulação ao contrário que acontece pelas espécies do gênero 
Clostridium, não é inibido pelo oxigênio. A esporulação depende das condições de cultivo 
“in vitro”. Algumas espécies não esporulam em meios especiais. 
 As espécies do gênero Bacillus são classificadas em três grupos, segundo a 
morfologia do esporo e do esporângio. 
 O grupo I é formado por bacilos Gram positivos, apresentam esporo central ou 
terminal; esféricos ou ovóides; não deformam a célula. Este grupo é subdividido em outros 
dois subgrupos: a) O grupo Ia constituído de bacilos de diâmetro superior a 1 µm, 
apresentando inclusões de poli-beta-hidroxibutirato (B. anthracis, B. cereus, B. 
megaterium, B. mycoides, B. pseudomycoides, B. thuringiensis, B. weihenstephanensis); e 
b) o grupo Ib constituído de bacilos com diâmetro inferior a 1 µm e desprovidos de 
inclusões de poli-beta-hidroxibutirato (B. coagulans, B. firmus, B. licheniformis, B. subtilis, 
B. pumilus...) 
 O grupo II é constituído de espécies Gram variáveis; apresenta esporo oval, central ou 
terminal que deformam a parece celular (B. circulans, B. stearothermophilus ...) 
 O grupo III é caracterizado por bacilos Gram variáveis; apresentam um esporo 
esférico terminal ou subterminal que deformam a parede celular (B. globisporus, B. 
insolitus...). 
 O B. thuringiensis, sintetiza um cristal composto de toxinas letais para insetos A 
elaboração desse corpo para-esporo não é único no gênero Bacillus, pois o Lysinibacillus 
fusiformis, Lysinibacillus sphaericus, Paenibacillus popilliae, Brevibacillus laterosporus e 
certas linhagens do Paenibacillus lentimorbus são capazes de produzir tais cristais. 
 
TAXONOMIA 
 Os bastonetes são geralmente saprófitos e não patogênicos para os animais. A 
espécie mais patogênica é o B. anthracis, agente etiológico do carbúnculo hemático nos 
animais e homem, sendo imortalizado pelos postulados de Robert Koch. 
 
HABITAT 
 O gênero Bacillus é composto de microrganismos ambientais cujo habitat principal é 
o solo onde possuem um papel importante no ciclo do carbono e do azoto. A resistência dos 
esporos e a diversidade fisiológica das formas vegetativas fazem com que sejam 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
considerados ubíquos, podendo ser isolados do solo, d’água do mar da d’água doce e 
gêneros alimentícios. 
 
RESISTÊNCIA 
 A resistência dos esporos constitui um problema importante na epidemiologia de 
certas infecções, pois repousa na esporulação. Na área industrial (indústrias agro-
alimentares, indústrias farmacológicas, produção de material estéril descartável) alem do 
problema de resistência se soma à adesão dos esporos. Certas espécies do gênero Bacillus 
produzem esporos que são hidrófobos, ou seja, aderem fortemente a diversos materiais, 
resistindo aos procedimentos de limpeza. O B. cereus se adere muito bem às superfícies de 
aço inoxidável, podendo provocar problemas nas indústrias de alimentos. As estruturas 
responsáveis na adesão não são totalmente conhecidas. No caso do B. cereus a presença de 
filamentos semelhantes ao pili e para as outras espécies como o B. licheniformis forma uma 
espécie de fino feltro em torno do esporo. 
 
PATOGENICIDADE DO GÊNERO 
Mamíferos 
 Duas espécies são indiscutivelmente patogênicas: B. anthracis e o B. cereus. As 
outras espécies são patógenos oportunistas notadamente para hospedeiros debilitados. Os 
bacilos são igualmente causa de infecções oculares, após traumatismos acidentais ou 
cirúrgicos. As espécies mais incriminadas são: B. cereus, B. licheniformise o B. subtilis, 
entretanto outras muitas espécies não identificadas (Bacillus spp) são isoladas. Estas 
infecções oculares se caracterizam por evolução rápida, panoftalmia que responde muito 
mal aos tratamentos e, geralmente causam enucleação. 
 A patogenicidade para os animais é variável, incluindo infecções agudas, 
septicêmicas ou até infecções moderadas. A doença ocorre em bovinos, ovinos, caribu, 
bisão, búfalo, eqüinos, marta e outros mamíferos. As aves, os carnívoros e os répteis são 
geralmente resistentes. Os suínos são menos suscetíveis que os bovinos, ocorrendo como 
uma faringite aguda com lesões edematosas na região da garganta e pescoço. 
 Nos eqüinos, a infecção se dá pela ingestão, ocorrendo septicemia, enterite, edema 
evidente e linfadenite. Nos caninos e felinos a infecção é semelhante aos suínos. 
 A grande maioria das espécies do gênero Bacillus é saprófita, estando amplamente 
distribuí das no ar, solo e água. 
 O endósporo do B. anthracis pode sobreviver mais de 50 anos no solo, especialmente 
em áreas geográficas limitadas denominadas áreas endêmicas. Acredita-se que exista “área 
incubadora” onde por pequenos períodos de tempo haja a germinação de esporos e 
multiplicação de células vegetativas. Essas áreas possuem clima quente com solo alcalino, 
calcáreo sujeito ao alagamento periódico. 
 O B. cereus e B. licheniformis são ocasionalmente isolados de bovinos com mastite e 
de eqüinos e bovinos com lesões supurativas. Estes microrganismos não são invasivos, 
multiplicando em tecidos com lesão anterior. O B. cereus produz intoxicações alimentares no 
homem. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Tabela 1. Principais Agentes, Hospedeiros e Enfermidades causadas pelo gênero Bacillus spp 
Espécie(s) Hospedeiro(s) Doença 
B. anthracis Bovinos e Ovinos Forma septicêmica do CH. Geralmente morte súbita 
 
Suínos CH subagudo com edema faringiano, linfadenite 
regional ou a forma intestinal com grande mortalidade 
 
Eqüinos Via oral: septicemia com cólica e enterite. 
 Infecção de ferida: edema localizado e linfadenite 
 
Carnívoros Mais resistente. Doença semelhante ao suíno. 
Uma dose maciça de carcaça infectada 
 pode levar a septicemia. 
 
Homem Forma cutânea: Pústula maligna 
Forma Pulmonar: “woolsorter disease” e a 
Forma intestinal são freqüentemente fatais. 
 
B. cereus Homem Intoxicação alimentar. 
 
Bovinos Raros casos de mastite 
 
B. licheniformis Bovinos e Ovinos Relato de abortos. 
 
B. piliformis Camundongos Doença de Tyzzer. Infecção fatal, 
 causando “taxonomia incerta” 
Potros Hepatite, enterite e colite. 
_________________________________________________________________________ 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
DIAGNÓSTICO BACTERIOLÓGICO 
Quadro I. Principais Caract. Bacteriológicas Diferenciais entre as espécies do Ggrupo 
Bacillus cereus" 
 
 B. 
anthracis 
B. 
cereus* 
B. 
mycoides** 
B. 
pseudomycoid
es** 
B. 
thuringiensis 
 
B. 
weihenstephanensis* 
Aspecto 
colônias no AS 
não incubada em 
CO2 
Colônias 
em cabeça 
de medusa 
Col. circulares ou 
forma irregulares, 
aspecto cremoso ou 
granuloso 
Colonias 
rizóides 
Colonias 
rizoides 
Colonias brancas 
ou acinzentadas 
Colônias circulares ou 
irregulares, aspecto 
cremoso, chatas ou 
Granulosas 
Hemólise 
AS ovino 
em 24 horas 
 
- 
 
+ 
 
+f 
 
+ 
 
+ 
Crescimento a 
temperatura 
inferior a 7 °C 
em meio agitado 
 
- 
 
- 
 
- 
 
- 
 
+ 
Motilidade - +/- - - +/- +/- 
Presença de 
cristal para-
esporal 
 
- 
 
- 
 
- 
 
- 
 
+ 
 
- 
Sensibilidade a 
Penicilina 
 
+*** 
 
- 
 
- 
 
- 
 
- 
Lise pelo fago 
gamma 
 
+ 
 
- 
 
- 
 
- 
 
- 
ADH - d d + d 
Acidificação 
do Glicerol 
 
- 
 
+**** 
 
+ 
 
+ 
 
+ 
 B. 
anthracis 
B. 
cereus* 
B. 
mycoides** 
B. 
pseudomycoides
** 
B. 
thuringiensis 
 
B. 
weihenstephanensis* 
+ : 85 % da cepas são positivas. 
+f : 85 %das cepas são fracamente positivas. 
+/- : 50 a 84 % das cepas são positivas. 
- : menos de 15 % das cepas são positivas. 
 
* : Segundo Lechner e colaboradores somente a capacidade de crescer a 7 °C em aerobiose em caldo agitado (caract. 
positiva para o Bacillus weihenstephanensis e caract. negativa para o Bacillus cereus) e a capacidade de cultivo a 43 °C 
(caract. negativa para o Bacillus weihenstephanensis e caract. positiva para o Bacillus cereus) permitem diferenciar o 
Bacillus cereus e o Bacillus weihenstephanensis. Esta conclusão é contestada pelos trabalhos de STENFORS, L.P. & 
GRANUM, P.E. Psychrotolerant species from the Bacillus cereus group are not necessarily Bacillus weihenstephanensis. 
FEMS Microbiol. Lett., 2001, 197, 223-228.] 
 
** : Segundo Nakamura, Bacillus mycoides e o Bacillus pseudomycoides se diferenciam pela composição de seus ácidos 
graxos. 
*** : Entretanto 3 % das cepas do Bacillus anthracis resistem a penicilina. 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
TSA 
Exceto o B. anthracis, há poucos estudos sobre a sensibilidade aos ATMs. Os bacilos 
são sensíveis: à associação amoxacilina-ácido clavulânico, a gentamicina, amicacina, a 
canamicina, as fluoroquinolonas, a tetraciclina, ao cloranfenicol, a rifampicina e a 
vancomicina. 
São resistentes: a lincomicina, colistina fosfomicina. A produção de beta-lactamase 
por inúmeras cepas limita o uso e interesse pela penicilina (salvo para B. anthracis que 
possui um pequeno número de cepas resistentes) e as cefalosporinas. 
 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 
Ash, C.; Farrow, J.A.E.; Wallbanks, S. & Collins, M.D. Phylogenetic heterogeneity of the 
genus Bacillus revealed by comparative analysis of small-subunit-ribosomal RNA 
sequences. Lett. Appl. Microbiol., v. 13, p. 202-206, 1991. 
Claus, D. & Fritze, D. Taxonomy of Bacillus. In : Bacillus, Colin R. HARWOOD Editor, 
Plenum Publishing Corporation, 1989, 5-26. 
Donnio, P.Y. ; Le Deaut, P. ; Schuttler, C. & Avril, J.L. Caractérisation et signification 
clinique des souches de Bacillus isolées par hémocultures. Méd. Mal. Infect., v. 17, 
p. 110-112, 1987. 
Drobniewski, F.A. Bacillus cereus and related species. Clin. Microbiol. Rev., v. 6, p. 324-
338, 1993. 
Forsyth, G. ; Logan, N.A. & De Vos, P. Revue taxonomique du genre Bacillus. Bull. Soc. 
Fr. Microbiol., v. 13, p. 114-129, 1998. 
Hemadi, R.; Zaltas, M.; Paton, B.; Foster, C.S. & Baker, A.S. Bacillus-induced 
endophtalmitis : new series of 10 cases and review of the literature. British J. 
Ophthalmol., v. 74, p. 26-29, 1990. 
Hsueh, P.R.; Teng, L.J.; Yang, P.C.; Pan, H.L.; Ho S.W. & Luh, K.T. Nosocomial 
pseudoepidemic caused by Bacillus cereus traced to contaminated ethyl alcohol from 
a liquor factory. J. Clin. Microbiol., v. 37, p. 2280-2284, 1999. 
Husmark, U. & Rönner, U. Forces involved in adhesion of Bacillus cereus spores to solid 
surfaces under different environmental conditions. J. Appl. Bacteriol., v. 69, p. 557-
562, 1990. 
Logan, N.A. Bacillus species of medical and veterinary importance. J. Med. Microbiol., v. 
25, p. 157-165, 1988. 
Logan, N.A. & De Vos, P. Bacillus et industrie. Bull.Soc. Fr. Microbiol., v. 13, p. 130-
136, 1998. 
Logan, N.A. & Turnbull, P.C.B. Bacillus and recently derived genera. In : P.R. MURRAY, 
E.J. BARON, M.A. PFALLER, F.C. TENOVER et R.H. YOLKEN (Ed.) : Manual of 
Clinical Microbiology, 7th edition, ASM Press, Washington, D.C., 1999, p. 357-369, 
1999. 
Lund, B.M. Foodborne disease due to Bacillus and Clostridium species. Lancet, v. 336, p. 
982-986, 1990. 
Riva, O.N.; Sorokulova, I.B. & Smirnov, V.V. Simplified technique for identification of the 
aerobic spore-forming bacteria by phenotype. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., v. 51, p. 
1361-1371, 2001. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Rönner, U.; Husmark, U. & Henriksson, A. Adhesion of Bacillus spores in relation to 
hydrophobicity. J. Appl. Bacteriol., v. 69, p. 550-556, 1990. 
Vanderberg, J.D. & Shimanuki, H. Isolation and characterization of Bacillus coagulans 
associated with half-moon disorder of honey bees. Apidologie, v. 21, p. 233-241, 
1990. 
Xu, D. & Côté, J.C. Phylogenetic relationships between Bacillus species and related genera 
inferred from comparison of 3' end 16S rDNA and 5' end 16S-23S ITS nucleotide 
sequences. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., v. 53, p. 695-704, 2003. 
 
 
 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Bacillus anthracis 
 Prof. Marcos J P Gomes 
CARBÚNCULO HEMÁTICO 
SINONIMIA: Anthrax, Charbon bacterien, Milzbrand, Carbunco. 
INTRODUÇÃO 
 Carbúnculo hemático (CH), conhecido como “febre esplênica” é uma enfermidade 
aguda, geralmente fatal que acomete inúmeras espécies de mamíferos, incluindo o homem. 
Os animais mais acometidos pela doença são: bovinos, ovinos e mais raramente eqüinos e 
caprinos. A doença ocorre em todas as idades, mas os animais mais velhos são mais 
freqüentemente atingidos. O agente etiológico é um bacilo aeróbio, Gram positivo, imóvel, 
capsulado e formador de esporo denominado Bacillus anthracis, mantendo-se como parte 
da flora bacteriana normal encontrada em solos alcalinos. 
 
MORFOLOGIA & COLORAÇÃO 
O B. anthracis é um bastonete grande, Gram +, esporulados com 1 µm de largura e 3-
6 µm de comprimento. No cultivo, formam grandes cadeias com filamentos de 
extremidades em ângulo reto (gomos da cana de açúcar ou bambu). Os longos filamentos 
não são vistos nos tecidos. Os elementos ocorrem individualmente ou em pequenas cadeias 
de 2 a 6 elementos encapsulados. A cápsula é bem visível e cora-se com facilidade. Os 
esporos são formados em aerobiose, numa temperatura variando de 15 - 40º C. A 
esporulação é inibida com o aumento da tensão de CO2, assim como ocorre na 
decomposição da carcaça. Os esporos são raros nos órgãos internos e sangue. A localização 
do esporo é central ou subterminal não modificando a parede bacteriana. 
 
CARACTERÍSTICAS CULTURAIS E BIOQUÍMICAS 
O B. anthracis cresce em aerobiose na maioria dos meios laboratoriais. O 
crescimento ocorre entre 12 - 44ºC, com crescimento ótimo a temperatura de 37ºC. Os 
esporos germinam para a forma vegetativa quando expostos a 65ºC por 15 minutos. As 
colônias são opacas, com margens irregulares e semelhantes a lendária “cabeça de 
medusa”. 
Bioquimicamente é menos ativo que os outros do mesmo gênero. Produz ácido, mas 
não produz gás na: glicose, sacarose, maltose e salicina. O B. anthracis é sempre imóvel. A 
cápsula é composta de polímeros do ácido glutâmico e polissacarídeo. As cepas virulentas 
são sempre capsuladas. 
 
RESISTÊNCIA 
O esporo do B. anthracis sobrevive ao aquecimento pelo calor seco a uma 
temperatura de 160ºC, durante 60 minutos. O calor úmido (fervura) destrói os esporos, após 
10 minutos enquanto que a autoclavação é efetiva, após 10 minutos a 120ºC. 
Os desinfetantes químicos como o iodo e cloro podem ser utilizados na desinfecção. 
A putrefação destrói o agente na forma vegetativa, mas a abertura da carcaça promove a 
esporulação. Outros agentes também são efetivos contra o bacilo, incluindo a solução de 
formol a 10% por 15 min., cloreto de mercúrio 1: 1.000 por 20 min.; ácido clorídrico a 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
0,5% por 20 min.; soda cáustica a 0,5% por 10 min. e o hipoclorito de sódio (NaOCl) a 5% 
por 20 minutos. 
 
EPIDEMIOLOGIA 
O Carbúnculo Hemático (CH) tem distribuição mundial. O CH típico ocorre, durante 
os meses de calor seco quando os pastos estão mais baixos ou quando há mudanças 
ecológicas acentuadas como: enchentes, chuvas torrenciais etc. 
 
ETIOPATOGENIA 
O CH ocorre pela ingestão, inalação ou penetração cutânea. A via de transmissão 
mais comum é a ingestão que é facilitada pelo pastejo de alimentos mais grosseiros e 
penetração de esporos, através da mucosa oral. Os esporos germinam sob condições 
adequadas, passando para a forma vegetativa, tanto na mucosa da garganta, quanto no trato 
gastrintestinal. A cápsula de ácido poliglutâmico, formada na superfície da forma 
vegetativa protege-os dos anticorpos líticos (fagocitose) e do efeito bactericida do peptídeo 
catiônico. O microrganismo multiplica-se próximo ao local de penetração, num foco 
edematoso e difunde-se pelos linfáticos onde se multiplicam. O agente atinge a corrente 
circulatória, sendo filtrado pelo baço até atingir a capacidade máxima. O agente multiplica-
se até o animal morrer. No momento da morte, 80% dos agentes são encontrados no sangue 
e 20% no baço. As mortes resultam do efeito da holotoxina. 
 
Quadro 1. Características diferenciais entre o B. anthracis e os antracóides. 
 
Propriedade B. anthracis Antracóides 
 
1) Motilidade Imóvel Geralmente móvel 
 
2) Hemólise Negativa ou leve Positiva (+) 
 
3) Fago gama Suscetível Não suscetível 
 
4) Penicilina (0,5 U/ml) Sensível Resistente 
 
5) “Litmus milk” peptonização. Lenta Rápida 
 
6) Hidrólise da gelatina Lenta Rápida 
 
7) Redução do Azul de metileno Lenta Rápida 
 
8) Fermentação ácida da salicina Lenta Rápida 
 
9) Produção de lecitinase Neg. ou leve Acentuada 
 
10) Patogenicidade para 
cobaias, camundongos Patogênico Não patogênico 
11) Hidrólise do p-nitro 
fenil alfa D-glicosídio em 
Presença de 1% de Triton X-100 Aumentada Diminuída 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
A holotoxina é composta de 3 fatores protéicos (I,II,III), conforme o quadro 2 abaixo 
 
Quadro 2. Componentes da holotoxina do B. anthracis 
Componente(s) Propriedade(s) 
 
I (Fator Edema) Adenilatociclase (enzima) 
 
II (Antígeno Protetor) Molécula de ligação aos receptores FE e FL; (imunogênico) 
 
III (Fator Letal) Letal p/camundongo; depressão do SNC (imunogênico) 
 
 Um plasmídio de 110 MDal codifica uma toxina protéica com 3 frações: fator edema, 
antígeno protetor e o fator letal. 
 O fator (I) ou fator do Edema é ativadopor células do hospedeiro; ela é uma 
adenilatociclase que eleva os níveis de AMPc na célula do hospedeiro, produzindo perda de 
fluidos e eletrólitos → Edema. 
O fator (II) ou protetor do antígeno parece ser equivalente ao fragmento B das demais 
exotoxinas, é necessária para a atividade dos demais fatores. 
O fator (III) não se conhece o mecanismo do fator letal. 
Quando o B. anthracis é multiplicado a 42ºC desaparece a capacidade de produzir toxina 
(“se cura”). 
Uma hemolisina fraca afeta os eritrócitos de caprinos, ovinos e coelhos. O B. 
anthracis possui dois fatores de virulência primários: a) o ácido poli-D-glutâmico da 
cápsula que protege o organismo da fagocitose e de anticorpos líticos e a holotoxina, 
composta de um Fator Edema (FE), Antígeno Protetor (AP) e o Fator Letal (FL). Estes 
fatores são inócuos, separadamente, mas quando combinados, produz letalidade em muitas 
espécies. A morte resulta das alterações secundárias incluindo: edema difuso, lesão 
tecidual, lesão renal aguda, anoxia e choque. 
 
PERÍODO DE INCUBAÇÃO 
O CH pode ocorrer como uma doença aguda, subaguda ou crônica. O período de 
incubação, geralmente é de três a sete dias, podendo variar de um a quatorze dias. Os sinais 
clínicos são variáveis, mas o mais comum é morte súbita. 
 
SINAIS CLÍNICOS 
Os sinais clínicos nos ruminantes incluem: febre elevada, estase ruminal, anorexia, 
hematúria, diarréia sanguinolenta, queda abrupta na produção leiteira, leite com coloração 
rósea. Um período de estimulação do SNC evidencia agressividade, seguido de uma fase de 
depressão com tremores musculares, dificuldade respiratória e convulsões. A morte, 
geralmente se dá entre um a três dias. As carcaças não autolisadas, geralmente evidenciam 
saída de sangue não coagulado por orifícios naturais e edema hemorrágico do baço. O 
cadáver pode não apresentar rigidez cadavérica típica. O CH crônico nos ruminantes pode 
ser caracterizado por edemas localizados no peito, na região ventral do pescoço e tórax. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL 
Devemos excluir: timpanismo agudo, edema maligno, carbúnculo sintomático, 
listeriose, salmonelose, fulguração, enterite aguda, intoxicação por mio-mio (Bacharis ssp). 
A suspeita da doença e o diagnóstico diferencial devem ser considerados quando há mortes, 
mesmo após ter sido observado animais com boa saúde nas últimas 24 horas. 
 
ACHADOS DE NECROPSIA 
A necropsia deve ser realizada pelo veterinário, em até seis horas, após a morte do 
animal. Ele deve conhecer as implicações do caso. Caso o diagnóstico clínico seja claro e 
substanciado pela Anamnese, Apresentação e Sinais clínicos (A.A.S) é desaconselhável a 
necropsia por reduzir a contaminação ambiental e risco pessoal. 
Em caso de dúvida, a necropsia deve ser realizada, levando em consideração os 
cuidados gerais utilizados em necropsias (buraco ou próximo) bem como o uso de luvas 
descartáveis e máscara. 
Os achados principais do CH incluem: exsudato sanguinolento fluindo das aberturas 
naturais, sangue incoagulável, “rigor mortis” incompleto e esplenomegalia. Outros sinais 
clínicos incluem: hemorragias nas serosas, hemorragias na mucosa do abdômen, tórax, 
epicárdio, pericárdio e trato digestivo com erosões nas placas de Peyer. Edema gelatinoso 
na musculatura esquelética, no tecido subcutâneo, especialmente nos linfonodos. O baço 
mostra-se 2 - 4 X maiores que o habitual com liquefação do seu parênquima semelhante a 
uma “borra de café”. 
 
ENVIO DE AMOSTRAS AO LABORATÓRIO 
Sangue não coagulado em frasco ou seringa; lâminas com esfregaços de sangue 
colhido das aberturas naturais. Fragmento de baço ou a orelha, observando as regras de 
segurança no envio de amostras refrigeradas e no tempo mais breve. 
 
DIAGNÓSTICO LABORATORIAL 
Coloração de esfregaços. Cultivo do sangue ou tecidos em AS (agar-sangue). Teste 
de ELISA e imunofluorescência. Inoculação em animais sensíveis. O microrganismo pode 
ser detectado no sangue colhido de vasos superficiais (orelha ou jugular) transportado em 
seringa selada, suábio ou em esfregaços sangüíneos. Pode também ser enviado ao 
laboratório o globo ocular ou um fragmento de baço. As amostras devem ser colhidas de 
animais não tratados com antimicrobianos. A técnica de coloração pelo Giemsa, Azul de 
Loeffler ou Wright são as mais simples e mais rápidas no diagnóstico. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Colorações que permitem identificar a cápsula do B. anthracis: 
1-Coloração de Azul de Metileno de Loeffler 
Azul de Metileno a 1 % de etanol a 95 % : 30 mL 
KOH (potassa) a 0,001 % em sol. aquosa: 1 mL 
Água destilada: 100 mL 
Validade: 1 ano. 
Cobrir o esfregaço fixado. Deixar agir por 1 min. Lavar. 
A cápsula aparece como um halo violáceo ao redor da bactéria. 
 
2-Coloração de Giemsa 
Fixar o esfregaço em álcool metílico durante 3 a 5 min. Deixar secar ao ar. 
Diluir o corante de Giemsa: 1 volume em 10 volumes d’água destilada. 
Imergir a lâmina no corante diluído por 20-30 min. Lavar em água destilada. 
Deixar secar ao ar 
A cápsula aparece colorida de cor malva. 
 
3-Coloração de Wright 
Corante de Wright 
Tampão (KH2 PO4 : 6,63 g; Na2 HPO4 : 3,2 g ; Água destilada: 1000 mL) 
Secar o esfregaço ao ar. 
Cobrir o esfregaço com corante de Wright, através de um contador de gotas. Deixar agir 
por 1 a 5 min. 
Juntar uma quantidade igual de tampão e misturar. Deixar agir por 3 a 7 min. 
Lavar com água destilada e secar ao ar 
A cápsula aparece colorida na cor malva 
 
4-Coloração de Olt 
Fixar o esfregaço no calor. 
Recobrir com sol. aquosa de safranina a 3 %. 
Aquecer ate a ebulição. 
A cápsula aparece na coloração rosa 
 
5-Coloração de Hiss (germes em cultivo) 
Misturar sobre uma lâmina uma gota de uma suspensão opalescente de cultivo em uma gota 
de soro eqüino. Fazer esfregaço. Secar ao ar. Fixar pelo calor. 
Cobrir o frotis com solução aquosa de cristal violeta a 1%. Aquecer ate a emissão de 
vapores por 1 minuto. Lavar com solução aquosa de sulfato de cobre a 20%. 
Cápsula aparecem como halos coloridos de azul bem fraco. 
 
6-Método clássico de tinta da China (marca Pelicam) evidencia os cultivos. 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
TRATAMENTO 
O B. anthracis é muito sensível a um grande número de ATMs, incluindo penicilina, 
estreptomicina e tetraciclina. O tratamento com ATMs é de pouco valor pelo curso da 
doença e, raramente se observam casos crônicos da enfermidade. O uso de antissoro está 
limitado pelo custo e pela praticidade. 
 
PREVENÇÃO & CONTROLE 
A vacinação é atualmente praticada nos animais e mais raramente no homem. 
A vacina viva atenuada de Pasteur e sua derivada, a vacina de Delpy, foi obtida a 
partir de uma cepa virulenta tratada pelo calor a 42 °C. O aumento da temperatura 
provocou a perda do plasmídio pXO1 (codificam as toxinas). Essas vacinas podem ser 
virulentas para animais e não são mais utilizadas. 
A vacina Sterne é uma vacina viva constituída de uma suspensão de esporos 
produzidos pela cepa 34F2, que perdeu o plasmídio pXO2 e conseqüentemente a cápsula. A 
vacina Sterne, produzida com adjuvante saponina é mundialmente utilizada nos animais. A 
germinação dos esporos contidos na vacina cria bacilos não capsulados facilitando a 
fagocitose, mas podendo produzir pequenas quantidades de toxinas e fazendo com que 
apareçam anticorpos neutralizantes.Administradas a um animal afetado essa vacina pode 
provocar carbúnculo vacinal. 
Na União Soviética uma vacina do tipo Sterne, administradas por escarificação no 
ombro foi utilizada no homem. Estudos estão sendo desenvolvidos, visando o 
desenvolvimento de vacina com aplicação oral que facilitam a vacinação de animais 
silvestres, sobretudo os grandes herbívoros africanos (hipopótamo, búfalos, elefantes, ...). 
Uso de vacina esporulada não capsulada e avirulenta (amostra STERNE) é a grande 
arma no controle e prevenção da doença. A imunidade pode ser estabelecida em sete dias, 
existindo uma sugestão de uma segunda dose, quatro a cinco semanas após a primeira. 
Vacinação anual em áreas endêmicas (bovinos e ovinos), duas a quatro semanas antes 
do verão ou durante os surtos. Espera-se dois meses entre a vacinação e o abate. Não se 
deve aplicar a vacina viva com tratamento antimicrobiano concomitante. 
As carcaças dos animais que morrem de CH devem ser enterradas e queimadas com 
cal (óxido de cálcio) aplicada sobre os fômites. 
 
VACINAS ACELULARES 
As vacinas acelulares constituídas de frações purificadas foram desenvolvidas para 
uso no homem. As vacinas são fabricadas no Reino Unido (filtrado de cultivo precipitado 
pelo alum da amostra 34F2, cultivadas dentro de condições que favorecem a produção de 
antígeno protetor) 
Nos EU (filtrado de cultivo adsorvido pelo hidróxido de alumínio de uma cepa V770 
produtora de antígeno protetor, mas pouco fator letal e fator edema. O emprego dessas 
vacinas é reservado aos profissionais e militares (Departamento de Defesa do EU considera 
a vacinação de mais de 2 milhões de militares). 
O protocolo de vacinação é muito pesado (6 injeções durante os primeiros 18 meses 
mais um reforço a cada 6 meses) e sua eficácia é inferior aquela conferida por uma vacina 
viva. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
 
DOENÇA NO HOMEM 
O CH cutâneo apresenta-se, inicialmente como um edema quente e doloroso e, 
posteriormente como um edema frio e sem dor (pústula maligna). A doença no homem, 
geralmente está associada às profissões rurais. A forma respiratória e mais grave ocorre 
com pessoas que trabalham com lã, couro, pele ou pêlo contaminado com os esporos. Essas 
infecções são de curso rápido e fulminante os quais são chamadas de “woolsorter`s 
disease” ou “doença do classificador de lã”. 
Terapia antimicrobiana pode ser utilizada no homem e nos animais não vacinados, 
pois o risco de contaminação é real. Nos animais, o ATM mais utilizado é a penicilina G. 
No homem, se utiliza geralmente a ciprofloxacina ou a doxiciclina. Em caso de contra-
indicação a penicilina a esses fármacos a penicilina e amoxaciclina são alternativas. 
 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 
BOWEN (J.E.) et TURNBULL (P.C.B.) : The fate of Bacillus anthracis in unpasteurized 
and pasteurized milk. Letters Appl. Microbiol., 1992, 15, 224-227. 
JACKSON (P.J.), WALTHERS (E.A.), KALIF (A.S.), RICHMOND (K.L.), ADAIR 
(D.M.), HILL (K.K.), KUSKE (C.R.), ANDERSEN (G.L.), WILSON (K.H.), HUGH-
JONES (M.) et KEIM (P.) : Characterization of the variable-number tandem repeat in 
vrrA from different Bacillus anthracis isolates. Appl. Environ. Microbiol. 1997, 63, 
1400-1405. 
LECHNER (S.), MAYR (R.), FRANCIS (K.P.), PRÜb (B.M.), KAPLAN (T.), WIEbNER-
GUNKEL (E.), STEWART (G.S.A.B.) and SCHERER (S.): Bacillus 
weihenstephanensis sp. nov. is a new psychrotolerant species of the Bacillus cereus 
group. Int. J. Syst. Bacteriol., 1998, 48, 1373-1382. 
LEPPLA (S.H.) : Anthrax toxins. In : J. MOSS, B. IGLEWSKI, M. VAUGHAN et A.T. 
TU : Bacterial toxins and virulence factors in disease. Handbook of natural toxins, 
volume 8, Marcel Dekker Inc., New York, 1995, pp. 543-572. 
OFFICE INTERNATIONAL DES EPIZOOTIES : Manual of recommended diagnostic 
techniques and requirements for biological products for lists A and B diseases. O.I.E., 
volume 1, 1989, 1/15-15/15. 
PATRA (G.), SYLVESTRE (P.), RAMISSE (V.), THÉRASSE (J.) et GUESDON (J.L.) : 
Isolation of a specific chromosomic DNA sequence of Bacillus anthracis and its 
possible use in diagnosis. FEMS Immunol. Med. Microbiol., 1996, 15, 223-231. 
PATRA (G.), VAISSAIRE (J.), WEBER-LEVY (M.), LE DOUJET (C.) et MOCK (M.) : 
Molecular characterization of Bacillus strains involved in outbreaks of anthrax in 
France in 1997. J. Clin. Microbiol., 1998, 36, 3412-3414. 
RAMISSE (F.), HERNANDEZ (E.) et GOASDOUE (J.L.) : Bacillus anthracis et guerre 
biologique. Bull. Soc. Fr. Microbiol., 1998, 13, 145-151. 
SIRARD (J.C.), MALVILLE (M.), FOUET (A.) et MOCK (M.) : Physiopathologie 
moléculaire de la maladie du charbon. Revue Méd. Vét., 1996, 147, 653-670. 
TEYSSOU (R.), HANCE (P.) et BUISSON (Y.) : Les infections humaines à Bacillus. Bull. 
Soc. Fr. Microbiol., 1998, 13, 137-144. 
TOMA (B.) : Bacillus. In : L. Le Minor et M. Véron : Bactériologie médicale, 2ème édition, 
Flammarion Médecine-Sciences, 1989, p. 879-886. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
TURNBULL (P.C.B.) : Anthrax vaccines : past, present and future. Vaccine, 1991, 9, 533-
539. 
VAISSAIRE (J.) : Le charbon bactéridien : accident professionnel d'hier, et toujours 
présent. Bull. Acad. Vét. de France, 1997, 70, 93-100. 
VAISSAIRE (J.), MOCK (M.), PATRA (G.), VALOGNES (A.), GRENOUILLAT (D.), 
PION (I.), GAUTHIER (D.) et RICART (J.) : Cas de charbon bactéridien en France 
en 1997 chez différentes espèces animales et chez l'homme. Applications de nouvelles 
méthodes de diagnostic. Bull. Acad. Vét. de France, 1997, 70, 445-456. 
WATSON (A.) et KEIR (D.) : Information on which to base assessments of risk from 
environments contaminated with anthrax spores. Epidemiol. Infect. 1994, 113, 479-
490. 
 
 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Bacillus cereus 
 
 Prof. Marcos JP Gomes 
 
MASTITE BOVINA, TOXINFECÇÕES ALIMENTARES. 
CARACTERÍSTICAS GERAIS 
As linhagens do B. cereus são constituídas de bastonetes de Gram positivos a Gram 
variáveis com extremidade arredondada; geralmente móveis graças a um conjunto de cílios 
peritríquios; possuem comprimento superior a 3 µm e um diâmetro médio de 1,4 µm; 
apresentam-se grupados em cadeias; formam esporos subterminais, ovais (algumas vezes, 
cilíndricos) que não deformam a parede celular; catalase positivos e microaerófilos. 
Os esporos possuem a estrutura clássica dos endósporos bacterianos dos bastonetes 
Gram positivos, podendo apresentar na superfície longos filamentos que evocam aquelas 
estruturas dos pilos. Os esporos possuem as especificidades antigênicas que permitem 
diferenciar as diferentes linhagens. Entretanto, existe reação cruzada entre o B. cereus, B. 
anthracis e B. thuringiensis. 
O B. cereus é um bastonete esporulado, Gram positivo, aeróbio, produz colônias de 
coloração lavanda no AS. Produz infecções oportunistas, principalmente abortos e mastites 
em vacas. Freqüentemente, a mastite é gangrenosa, de curso agudo e mortal ou com grande 
destruição de tecido mamário. Muitas vezes, a mastite tem origem por intervenções 
cirúrgicas praticadas no úbere ou pela administração do agente com medicamentos por via 
intramamária. 
No Homem, o B. cereus é responsável por várias formas de intoxicação alimentar que 
se manifesta sob a forma de diarréia ou intensos vômitos, relacionando com vários 
alimentos, especialmente o arroz. Na intoxicação intervêm toxinas,incluindo toxinas 
eméticas e várias enterotoxinas. A doença está associada com carne cozida, aves, vegetais e 
sobremesas. 
 
REFER ÊNCIAS RECOMENDADAS 
Bowen, J.E. & Turnbull, P.C.B. The fate of Bacillus anthracis in unpasteurized and 
pasteurized milk. Letters Appl. Microbiol., v. 15, p. 224-227, 1992. 
Hanna PC & IRELAND JAW Understanding Bacillus anthracis pathogenesis. 
Trends in Microbiology 3p. 1999. 
Jackson, P.J.; Walthers, E.A.; Kalif, A.S.; Richmond, K.L.; Adair, D.M.; Hill, K.K.; 
Kuske, C.R.; Andersen, G.L.; Wilson, K.H.; Hugh-Jones, M. & Keim, P. 
Characterization of the variable-number tandem repeat in vrrA from different 
Bacillus anthracis isolates. Appl. Environ. Microbiol., v. 63, p. 1400-1405, 1997. 
Knisely, R.F. Selective medium for Bacillus anthracis. Journal of Bacteriology, v.92, p. 
784-786, 1966. 
Lechner, S.; Mayr, R.; Francis, K.P.; PR Üb, B.M.; Kaplan, T.; Wiebner-Gunkel, E.; 
Stewart, G.S.A.B. & Scherer, S. Bacillus weihenstephanensis sp. nov. is a new 
psychrotolerant species of the Bacillus cereus group. Int. J. Syst. Bacteriol., v. 48, 
P. 1373-1382, 1998. 
Leppla (S.H.) : Anthrax toxins. In : J. MOSS, B. IGLEWSKI, M. VAUGHAN et A.T. 
TU : Bacterial toxins and virulence factors in disease. HANDBOOK OF 
NATURAL TOXINS, volume 8, Marcel Dekker Inc., New York, , pp. 543-572, 1995. 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Microbiologia Clínica Veterinária - UFRGS 
Bacteriologia Veterinária 
40 Semestre 2010 
 
Office International Des Epizooties: Manual of recommended diagnostic techniques and 
requirements for biological products for lists A and B diseases. O.I.E., v.1, p. 
1/15-15/15, 1989. 
Patra, G.; Sylvestre, P.; Ramisse, V.; Thérasse, J. & Guesdon, J.L. Isolation of a specific 
chromosomic DNA sequence of Bacillus anthracis and its possible use in diagnosis. 
FEMS Immunol. Med. Microbiol., v. 15, p. 223-231. 1996. 
Patra, G.; VAISSAIRE, J.; WEBER-LEVY, M.; LE DOUJET, C. & MOCK, M. 
Molecular characterization of Bacillus strains involved in outbreaks of anthrax in 
France in 1997. J. Clin. Microbiol., v. 36, p. 3412-3414, 1998. 
Ramisse, F. ; Hernandez, E. & Goasdoue, J.L. Bacillus anthracis et guerre biologique. 
Bull. Soc. Fr. Microbiol., v. 13, p. 145-151, 1998. 
Sirard, J.C. ; Malville, M.; Fouet, A. & Mock, M. Physiopathologie moléculaire de la 
maladie du charbon. Revue Méd. Vét., v. 147, p. 653-670, 1996. 
Teyssou, R. ; Hance, P. & Buisson, Y. Les infections humaines à Bacillus. Bull. Soc. Fr. 
Microbiol., v. 13, p. 137-144, 1998. 
Toma, B. Bacillus.In : L. Le Minor et M. Véron : BACTERIOLOGIE MEDICALE, 2ème 
édition, Flammarion Médecine-Sciences, , p. 879-886, 1989. 
Turnbull, P.C.B. Anthrax vaccines: past, present and future. Vaccine, v. 9, p. 533-539,1991. 
Turnbull, P.C.B.; Kramer, J.H. Bacillus pp 296-303 In: MANUAL OF 
CLINICAL MICROBIOLOGY, 5th ed. Balow, A American Society for 
Microbiology. Washington D.C. USA. 
Vaissaire, J. ; Mock, M.; Patra, G.; Valognes, A.; Grenouillat, D.; Pion, I.; Gauthier, 
D.; & Ricart, J. Cas de charbon bactéridien en France en 1997 chez 
différentes espèces animales et chez l'homme. Applications de nouvelles 
méthodes de diagnostic. Bull. Acad. Vét. de France, v. 70, p. 445-456, 1997. 
Watson, A. & Keir, D. Information on which to base assessments of risk from 
environments contaminated with anthrax spores. Epidemiol. Infect., v. 113, p. 479-
490, 1994.