Características das Bactérias do Gênero Clostridium

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Clostridium
No entanto algumas bactérias classificadas neste gênero podem 
Clostridium
TODOS os bacilos Gram positivos, anaeróbios e formadores de esporos
Estão classificados no gênero Clostridium
Ser aerotolerantes
Se corar como um Gram –
E nem sempre formar esporos
Então a classificação de uma bactéria no gênero Clostridium
Clostridium
feita com base numa combinação de testes diagnósticos
� Clostridium perfringens
�Clostridium difficile
�Clostridium tetani
� Clostridium botulinum
Clostridium
Catalase negativos
Principais espécies de Clostridium
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Características Gerais
Patogenia e imunidade
Epidemiologia
Síndromes clínicas
Diagnóstico
Tratamento, prevenção e controle
Clostridium
Características Gerais
Bacilo Gram positivo retangular
Clostridium perfringens 
Esporos raramente observados
Um dos poucos imóveis Aerotolerantes Hemolíticos
� Clostridium mais isolados
em amostras clínicas
� Cresce rapidamente: culturas e tecidos
Bacilo Gram positivo
Clostridium difficile
Anaeróbio
Móvel: peritriquio
Produzem esporos
Hemolíticos
� Não era de importância médica
raramente: isolado em culturas de fezes 
e associado humano
� Hoje sabe-se: produz toxina
doenças gastrintestinais 
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• Subdivididos em 4 grupos (I a IV) 
baseando-se nas toxinas produzidas
doença humana: cepas do tipo I e II
• Descritas 7 toxinas botulínicas (A a G)
doença em humanos: tipos A, B, E e F
Clostridium botulinum 
Bacilo Gram positivo Anaeróbio
Móvel: peritriquio
Produzem esporos
As vezes: Hemolíticos
Bacilo pequeno
Clostridium tetani
Anaeróbio Móvel: peritriquio
Frequentemente: cora como Gram negativo
� Crescimento e identificação difíceis devido 
à extrema sensibilidade bacteriana ao oxigênio
e a sua relativa inatividade metabólica
Esporos terminais redondos
baqueta de tambor
Patogenia e imunidade
• Produz 4 toxinas letais: alfa, beta, épsilon e iota
• Utilizadas para subdividir os microrganismos: A a E
• C. perfringens do tipo A é responsável
pela maioria das infecções humanas
Clostridium perfringens 
extremamente sensível a oxigênio
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Toxina alfa: fosfolipase 
lisa hemácias, plaquetas, leucócitos e células endoteliais
provoca hemólise massiva, aumento permeabilidade vascular,
hemorragia (agravada pela destruição das plaquetas), destruição tecidual, 
toxidade hepática e disfunção miocárdica (bradicardia, hipotensão)
Clostridium perfringens 
Toxina beta
Clostridium perfringens 
Enterotoxina
Responsável
- pela estase intestinal
- perda de mucosa com formação de lesões necróticas
- progressão de enterite necrosante
Toxina iota
Enterotoxina
Possui atividade necrótica
Provoca aumento da permeabilidade vascular
Toxina épsilon: produzida no intestino delgado
Clostridium perfringens 
Provoca aumento da permeabilidade vascular da parede gastrintestinal 
Leva a um aumento da toxina na circulação sistêmica
� Afeta: cérebro, os rins e outros tecidos
� Capilares cerebrais ficam permeáveis às proteínas plasmáticas e água
rápido extravasamento de fluidos no cérebro
aumento da pressão intracerebral
Clostridium difficile
Produz 2 toxinas: toxina A (enterotoxina) e toxina B (citotoxina)
Enterotoxina: quimiotática para os neutrófilos
Ocorre infiltração de neutrófilos polimorfonucleares no íleo resultando
- liberação de citocinas
- hipersecreções de líquidos
- desenvolvimento de necrose hemorrágica
Citotoxina
despolimerização da actina
destruição do citoesqueleto
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Clostridium difficile
Produz 2 toxinas 
Clostridium tetani
Tetanolisina: hemolisina
- sensível ao oxigênio
- não se conhece o significado clínico
Tetanospasmina: neurotoxina
- codificada por plasmídeos
Tetanospasmina
Clostridium tetani
� Sintetizada durante a fase estacionária
� Liberada quando a célula sofre lise
� Em seguida: clivada por uma protease 
formando duas subunidades: Cadeia A (leve) e Cadeia B (pesada)
subunidades são mantidas unidas: pontes dissulfeto
� Cadeia pesada liga-se a um receptor 
membrana neuronal 
� Cadeia leve é internalizada
Clostridium tetani
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� Cadeia leve é internalizada
- bloqueia a liberação de neurotransmissores
em sinapses inibitórias
- provoca espasmos prolongados dos músculos
flexores e extensores
� Não impede a transmissão: acetilcolina
� Ligação da toxina é irreversível
recuperação: novas terminações axoniais
Clostridium tetani
Toxina botulínica é formada por subunidades
Clostridium botulinum
Uma cadeia A (leve)
neurotoxina
Uma ou mais cadeias B (pesadas)
subunidades não tóxicas
� As subunidades não tóxicas protegem a neurotoxina
contra a inativação pelos ácidos gástricos
� Toxina botulínica assemelha-se quanto 
a sua estrutura e função à toxina tetânica
� Esta toxina é muito especifica de nervos colinérgicos
� Toxina impede a liberação 
vesículas com acetilcolina
nas sinapses colinérgicas
� Recuperação exige regeneração 
das terminações nervosas 
Epidemiologia
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� Forma esporos e sobrevive por longos tempos
� Tipo A: microbiota trato intestinal de humanos e animais
amplamente distribuído: solo e água contaminados com fezes
� Tipos B a E: não sobrevivem no solo
colonizam trato intestinal de animais e as vezes do homem
� Transmissão: exposição à bactéria 
Clostridium perfringens
Microbiota do trato intestinal 
Clostridium difficile
Pequeno número de pessoas sadias 
Em pacientes hospitalizados
Verifica-se o desenvolvimento da doença em pacientes
com uso de antibióticos: alteração microbiota normal
� Ubíquo: encontrado no solo fértil
� Pode colonizar trato gastrintestinal do homem
� Formas vegetativas susceptíveis ao oxigênio
com a produção de esporos: vivem por longo tempo
� Anualmente notificados menos de 50 casos por ano
indivíduos idosos e com baixa imunidade
� No entanto é ainda responsável pela morte de pessoas
em regiões subdesenvolvidas 
Clostridium tetani
� Isolado de amostras de solo e água 
� Botulismo clássico está associado ao consumo 
alimentos enlatados: toxinas dos tipos A e B
consumo de peixe: toxina E
� Ingestão de pequenas quantidades de toxina causam doença
� Botulismo infantil: comum e associado ao consumo
de alimentos (principalmente mel): contaminados com esporos
� Botulismo de feridas: raro
Clostridium botulinum
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Síndromes clínicas
Clostridium perfringens
Síndromes: mionecrose, intoxicação alimentar e enterite necrosante
Mionecrose (gangrena gasosa): toxina alfa
• Doença geralmente fatal
• Início da doença caracterizado por dor intensa 
1 semana após a introdução da bactéria no tecido 
em consequência de traumatismo ou cirurgia
• 2 dias após o início ocorre intensa necrose muscular
choque, insuficiência renal e morte
Mionecrose
• Exame macroscópico do músculo: tecido necrótico desvitalizado 
com presença de gás no tecido em decorrência 
da atividade metabólica da bactéria em rápida divisão
Clostridium perfringens
Gas gangrene is a severe form of gangrene (tissue 
death) caused by the bacterium Clostridium perfringens. 
It generally occurs at a wound or surgical site, causing 
painful swelling and destruction of involved tissue. Gas 
gangrene is rapidly progressive and often fatal. 
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Intoxicação alimentar: toxinas épsilon e iota (incubação: 8-24 h)
• Sintomas: cólicas abdominais, diarreia aquosa, ausência de febre, náusea e 
vômitos 
• Produzida pela ingestão de carne contaminada 
com toxina de C. perfringens tipo A
• Refrigeração do alimento evita produção de enterotoxina
• Reaquecimento pode destruir a toxina
Clostridium
perfringens
Enterite necrosante
• Processo necrosante agudo e raro do jejuno
• Sintomas: dor abdominal, diarreia sanguinolenta, choque e peritonite
• Causada por C. perfringens tipo C: produtor da toxina beta
Clostridium perfringens
• Doença ocorre quando bactéria prolifera no cólon e produz toxinas
maioria das pessoas está em antibioticoterapia
• Sintomas causados por colites (inflamação revestimento do intestino grosso)
• Principais sintomas: diarreia, fezes com sangue, febre e câimbras no estômago
• Casos raros causa: 
- peritonite: infecção no revestimento das paredes do abdômen 
- septicemia e perfuração do cólon
• Raramente é fatal: risco é maior em idosos e imunocomprometidos
Clostridium difficile Clostridium tetani
Síndromes: tétano generalizado, localizado, neonatal
• Período de incubação varia: poucos dias a semanas
distância entre o local da infecção e o SNC 
Tétano generalizado: mais comum
• Primeiro sinal: comprometimento
dos músculos masseteres 
contração contínua: músculos faciais
riso sardônico
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Tétano generalizado
Outros sinais: salivação, sudorese, irritabilidade
e espasmos dorsais persistentes (opistótono) 
• Sistema nervoso autônomo
algumas vezes é afetado 
arritmias cardíacas, 
flutuações de pressão arterial
sudorese acentuada 
desidratação
Clostridium tetani
Tétano localizado
• Doença permanece restrita à musculatura no local
da infecção primária 
bom prognóstico
• Variante: tétano cefálico 
cabeça é o local primário da infecção
prognóstico sombrio
Clostridium tetani
Tétano neonatal
• Associado com infecção inicial do coto umbilical
progride para uma infecção generalizada
• Taxa de mortalidade: ultrapassa 90% 
• Sobreviventes: anormalidades de desenvolvimento
Clostridium tetani Clostridium botulinum
Síndromes: alimentar, infantil, de feridas
Botulismo alimentar: 1 a 2 dias após o consumo do alimento
• Pacientes apresentam fraqueza e tontura 
• Em seguida sinais consistem em 
visão embaçada com pupilas dilatadas e fixas
ressecamento da boca: efeitos anticolinérgicos da toxina
constipação e dor abdominal
• Não ocorre febre
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Botulismo alimentar
• Pacientes com doença progressiva
desenvolvem fraqueza descendente bilateral dos músculos periféricos
Paralisia flácida
• Morte: atribuída à paralisia respiratória
• Apesar do tratamento agressivo: doença pode evoluir devido
ligação irreversível da neurotoxina
atividade inibitória prolongada sobre liberação dos neurotransmissores
Clostridium botulinum
Botulismo alimentar
• Pacientes mantêm um estado mental claro
• Recuperação completa dos que sobrevivem ao período inicial
leva meses a anos até o crescimento das terminações nervosas
• Taxa de mortalidade era de 70%
mas em decorrência do uso de melhor tratamento suporte
esta taxa diminuiu em 10% 
Clostridium botulinum
Botulismo infantil
• Forma mais comum de botulismo
• Geralmente afeta crianças com menos de 1 ano de idade
• Bactéria volta a sua forma vegetativa na criança
ocorre a produção da neurotoxina pelas bactérias 
que colonizam o trato gastrintestinal
• Adultos também podem ingerir os esporos
mas as bactérias não conseguem colonizar o intestino
Clostridium botulinum
Botulismo infantil
• Sintomas inicialmente não são específicos 
constipação, choro fraco, retardo do desenvolvimento
• Verifica-se o desenvolvimento da doença progressiva
com paralisia flácida (hipotonia) e parada respiratória
• No entanto a taxa de mortalidade é baixa: 1 a 2%
isto porque algumas mortes são atribuídas a outras condições
síndrome da morte súbita
Clostridium botulinum
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Botulismo de feridas
• Desenvolve-se em decorrência da produção da toxina
pelo C. botulinum em feridas contaminadas 
• Os sintomas da doença: idênticos aos do botulismo alimentar
mas período de incubação é maior (4 dias ou mais)
e os sintomas gastrintestinais são proeminentes
Clostridium botulinum
Diagnóstico
• Detecção microscópica amostra clínica
bacilo Gram positivos retangular 
• Cultura produz: colônias grandes, elevadas, com margens definidas e 
produção de múltiplas zonas de hemólise ao redor
Clostridium perfrigens
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• Cultura de fezes para detecção 
citotoxina: através de ensaio de citotoxidade (células de cultura de tecido)
enterotoxina: por imunoensaios
Clostridium difficile
• Estabelecido com base
nas manifestações clínicas
bactérias de crescimento lento 
• Produção de toxina confirmada 
neutralização de antitoxina: cobaias
realizado em laboratórios de pesquisa
Clostridium tetani
Diagnóstico clínico confirmado
Clostridium botulinum
Isolamento da bactéria 
fezes e alimentos
Amostra aquecida: 80°C anaerobiose
mata outros microrganismo
Ágar gema de ovo: bactéria produz a lipase
forma película iridescente sobre colônia
Demonstração da atividade da toxina
Alimentos
Amostras de fezes 
Soro do paciente
Tratamento, prevenção e 
controle
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Clostridium perfringens
• Infecções sistêmicas como mionecrose
remoção do tecido morto e altas doses de penicilina
uso antitoxina e tratamento em câmara de oxigênio hiperbárico
para inibir o crescimento do anaeróbio: sem benefício definido
prognóstico é sombrio: 40 a 100% de mortalidade
• Doenças localizadas e menos graves: penicilina
• Prevenção e o controle são difíceis: ubíquos
• Tratamento cuidadoso da ferida e o uso criterioso de antibióticos
contribuem para a prevenção
• Em geral a interrupção do antibiótico implicado
suficiente para aliviar a doença moderada 
• Doença grave: tratamento com metronidazol ou vancomicina
• Podem ocorrer recidivas em até 20 a 30% dos pacientes 
após o término do tratamento devido : resistência dos esporos
• Prevenção é difícil: bactéria comumente encontrada em hospital
e é difícil destruir os esporos
Clostridium difficile
• Tratamento requer 
remoção da ferida primária: que pode parecer inócua
administração de metronidazol
imunização passiva com imunoglobulina antitetânica humana
vacinação com toxóide tetânico (prevenção: 3 doses cada 10 anos)
• Cuidados da ferida e o tratamento com metronidazol
eliminam as bactérias vegetativas que produzem toxina
enquanto os anticorpos antitoxina ligam-se
às moléculas de tetanospasmina livre
Clostridium tetani
• Pacientes com botulismo precisam
suporte ventilatório e eliminação da bactéria do trato gastrintestinal
uso criterioso: lavagem gástrica, metronidazol ou penicilina
uso de antitoxina botulínica
• Prevenção da doença envolve: destruição do esporo no alimento ????
prevenir a germinação dos esporos: alimento em pH ácido ou a 4°C
destruir toxina formada: reaquecimento do alimento (20 min, 80°C)
• Botulismo infantil tem sido associado: consumo de mel contaminado
crianças com menos de 1 ano não devem comer mel
Clostridium botulinum