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Transcrição de Aula – Família Enterobacteriaceae Como eu falei para vocês, a família Enterobacteriaceae é caracterizada por 3 provas bioquímicas: a redução de nitrato a nitrito, a fermentação da glicose, e a ausência de Citocromo oxidase. A citocromo oxidase está ausente porque eles são anaeróbios facultativos, e a utilização de lactose é feita para diferencias gêneros da mesma família. Citocromo Oxidase Eu falei para vocês que para que a prova do Citocromo oxidase dê positiva, é necessário que haja um tipo específico de Citocromo, que é o Citocromo A3. Esse tipo de Citocromo produz uma Citocromo oxidase específica com poder de oxidação alto, que é justamente a diferença dos outros que são negativos. Não é por ser negativo que o micro- organismo não tenha sistema Citocromo. Muitos dos micro-organismos têm a cadeia de citocromos, mas só aqueles que são Citocromo oxidase positivos na bancada é que tem a cadeia complexa, grande, formado pelo Citocromo A3, que é responsável pela síntese da enzima capaz de transformar o cloridrato de parafenilenodiamino, incolor, em azul de indofenol, na cor azul. Essa reação é específica entre o reagente e o Citocromo A3. O sistema citocromo está presente em TODOS os micro-organismo que são aeróbios, então quando eu falo de bactérias gram-negativas não fermentadoras, que não faz parte da família Enterobacteriaceae (Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Xantomonas, Aeromonas), elas são aeróbias. Elas têm sistema Citocromo? Tem, mas nem todas têm esse Sistema Citocromo complexo, com várias etapas, formado inclusive pela proteína Citocromo A3. Então há uma diferenciação entre as espécies. Por exemplo: Pseudomonas é positivo, Acinetobacter é negativo. Ambas são aeróbias, ambas têm sistema Citocromo, mas Pseudomonas tem o sistema Citocromo mais complexo. Não é por que o teste não deu positivo que você vai dizer que aquele micro-organismo não tem Citocromo. Na família Enterobacteriaceae eu estou tratando de micro-organismos que crescem mais facilmente na presença de oxigênio, por isso que eles são anaeróbios facultativos. O sistema Citocromo dessa família não é um sistema Citocromo complexo, que tem o Citocromo A3, por isso na bancada toda prova para Citocromo oxidase vai ser negativa. Para realizar essa prova você pode impregnar um Swab com a solução de Cloreto de parafenilenodiamina à 0,5%. Ele é incolor, e a reação é instantânea, ou seja, no momento que tocar na colônia ele vira para azul marinho, quando positivo, indicando a formação do Azul de Indofenol; se não mudar de cor, significa que a reação é negativa e o swab continua incolor. Essa reação pode ser através de fitas impregnadas com a substância também; o método varia, mas o princípio é o mesmo. Essa é a reação química que ocorre na redução nitrito à nitrato. Ocorre a formação do Ácido nitroso (íon nitrito) que reage com o Ácido Sulfanílico formando o Ácido Sulfanílico Diazotado, ou seja, com a presença de dois nitrogênios. A ligação entre nitrogênio, seja ela tripla, dupla ou simples, confere a coloração vermelha. Continuando, o Ácido Sulfanílico Diazotado vai reagir com a α-naftilamina formando um composto que tem uma dupla ligação entre nitrogênios, ou seja, continua vermelho. Na primeira reação, quando coloca as duas gotinhas do Ácido Sulfanílico, a gente não vê a coloração vermelha. Ela acontece imediatamente, mas a visualização da cor vermelha só é possível quando colocamos também duas gotinhas de α-naftilamina. Quando a coloração vermelha não aparece depois de adicionado os reagentes, é feita a contraprova, colocado o pó de zinco, que vai reduzir o nitrato a nitrito. Isso, no final de tudo, vai dar origem à um composto diferente do que é formado quando a reação é positiva, mas de coloração vermelha também. É por isso que é dito como reação negativa, porquê quem reduziu o nitrato e gerou a cor vermelha foi a adição do Zinco, não a enzima. Se, mesmo com a adição de zinco o meio não ficar vermelho, significa que o micro-organismo produz sim a enzima responsável pela coloração, porém em baixas concentrações. Existem bactérias que não produzem a enzima, e mesmo com a adição de zinco não há a viragem do tubo; isso porquê há outras enzimas que reduzem tudo até N2 gasoso, que sai do meio, o que deixa claro que esse teste é específico para avaliar a formação do nitrito. Retomando: para saber se a bactéria reduz o nitrato à nitrito, é necessário incubar as bactérias em meio líquido (caldo) apropriado, ou seja, com fonte de carbono (glicose) e fonte de nitrogênio (NaNO3 ou KNO3). Fermentação da Lactose Agora eu começo a falar da penetração da lactose no interior da célula bacteriana. Para isso é necessário que a bactéria tenha uma permease específica, que é a β-galactosídeo permease, que bombeia a lactose para dentro da célula bacteriana. Quando, no teste, são consideradas fermentadores tardios de lactose, significa dizer que esses micro-organismos têm pouca quantidade dessa permease, e aí é preciso de um tempo maior para que haja essa penetração. Presente no citoplasma, está a enzima β-galactosidase que vai quebrar a molécula de lactose, que é um dissacarídeo, em glicose e galactose. Dependendo do micro-organismo, essas moléculas vão tomar vários rumos. No nosso caso, na família Enterobacteriaceae, ela vai pegar a via de Embden-Meyerhof-Parnas, que é uma via fermentativa. Isso não quer dizer que se eu estiver trabalhando com Pseudomonas, ela vai deixar de utilizar a lactose. Ela vai deixar entrar, vai quebrar, tudo direitinho, mas vai usar outra via, uma via oxidativa. Se eu tiver trabalhando com outros micro-organismo diferentes, que fazem o ciclo misto por exemplo, eles vão formar o 6-fosfogluconato a partir de um intermediário metabólico da via de Entner- Doudoroff e da via das Pentoses Fosfato, onde todos vão ter que ser fosforilados, isso para que a célula reconheça como uma molécula energética e possa ser internalizada e utilizada como fonte de energia. Os Lactose-negativos que fazem parte da família Enterobacteriaceae são Salmonella, Shigella e Proteus. Essa prova bioquímica é feita em meio MacConkey, que é um meio seletivo para Gram-negativos cuja única fonte de carbono é a Lactose. Na composição desse meio de cultura está o Vermelho neutro, indicador de pH que fica rosa-choque quando há a acidificação do MacConkey pela fermentação da lactose. Descarboxilases As descarboxilases trabalham no sequestro do grupo carboxila. Se vocês prestarem atenção na lisina, quando é removido o grupo carboxila, pela lisina-descarboxilase, é formado o CO2 e um composto diamino que tem caráter alcalino. Então, para cada um dos aminoácidos empregados na prova bioquímica, há uma descarboxilase específica e uma diamina também específica. A lisina vai dar origem à cadaverina através da lisina-descarboxilase, a ornitina vai dar origem à putrescina através da ornitina-descarboxilase, isso sempre com a produção de gás carbônico A arginina é um pouquinho diferente da Ornitina e da Lisina. No caso da arginina, primeiro vai haver uma hidrólise, removendo um grupamento amino através da argina-dihidrolase, aí ocorre a produção da ornitina e da ornitina forma a putrescina. Como é que a gente sabe que houve a remoção do grupo carboxila? Através de um indicador, o Púrpura de Bromocresol. Se o teste for positivo, significa que o micro-organismo tem a descarboxilase, o que levou à formação da diamina que tem caráter alcalino. No meio para essa prova bioquímica há como única fonte de carbono a glicose e como única fonte de nitrogênio o aminoácido específico (Lisina, ornitina ou arginina) e nele você inocula a bactéria. É necessário que você tenha um indicador de pH para saber se houve ou não a produção das diaminas, que nesse caso é o púrpura de bromocresol, e uma atmosfera de anaerobioseque é promovida pela adição de óleo mineral ou parafina no tubo após a inoculação. A utilização da glicose vai gerar uma diminuição do pH, o pH neutraliza e alcaliniza à medida em que as diaminas vão sendo produzidas a partir da descarboxilação dos aminoácidos. Se o tubo estiver positivo, ele ficará na cor púrpura; se o tubo estiver negativo, ele estará na cor amarela. Uma coisa interessante é que essas descarboxilases têm como pH ótimo o pH ácido, por isso é interessante a bactéria usar primeiro a glicose, baixar o pH, para ela começar a descarboxilação. Mesmo que a bactéria já tenha biossintetizado a enzima, ela só começará a atuar quando o pH ficar bem ácido, mais ou menos quando a glicose já estiver quase toda consumida. Para toda prova bioquímica é necessário que a colônia utilizada esteja isolada e metabolicamente ativa. Se você não tiver as colônias isoladas, cada teste pode dar resultados totalmente diferentes por utilizar colônias de gêneros e espécies diferentes, e no final de tudo, quando for cruzar todos os testes realizados, não chegar à conclusão alguma. E metabolicamente ativa está relacionada a uma cultura nova, entre 18h e 24h. Prova do Citrato Quando eu falo que uma bactéria assimila lactose, isso pode ser pela via oxidativa ou fermentativa. Agora quando eu digo que fermenta, é por uma via anaeróbia, ou anaeróbia facultativa. Então existem diferenças de metabolismo, nem todos que assimilam, fermentam, certo? Quando os pesquisadores começaram a idealizar pesquisas a fim de determinar que determinado organismo assimila determinada fonte de carbono ou de nitrogênio, ele faz o teste com várias fontes de carbono ou de nitrogênio. Numa dessas pesquisas, eles descobriram que na família Enterobacteriaceae, existe um grupo que utiliza citrato de sódio como única fonte de carbono. Então, quando eu falo que assimila o citrato de sódio como única fonte de carbono, vocês têm que entender que jamais vai ter outra fonte de carbono. A gente sabe que o citrato de sódio está no ciclo de Krebs (ciclo oxidativo) e a que o ciclo de Krebs depende de oxigênio. A gente sabe também que esses micro-organismos da Família Enterobacteriaceae são anaeróbios facultativos e é por isso que alguns deles utilizam citrato de sódio como única fonte de carbono. Toda fonte de carbono vai gerar um metabólito intermediário que vai baixar o pH, ou seja, vai acidificar o meio. Teoricamente, se eu colocasse única e exclusivamente citrato de sódio como fonte de carbono e semeasse o micro-organismo lá dentro, sem a fonte de nitrogênio para neutralizar (essa fonte, quando utilizada tende a alcalinizar o meio), era de se esperar que o micro-organismo assimilasse. Eu colocaria um indicador de pH e ele iria aparecer no indicador com ácido. Nessa prova, o pesquisador juntou o citrato de sódio com ÚNICA fonte de carbono e o fosfato de amônio como ÚNICA fonte de nitrogênio. O citrato é o sal do ácido cítrico; o ácido cítrico é um ácido fraco, sua acidez fica próxima da neutralidade. O mesmo micro-organismo que utiliza o citrato de sódio como única fonte de carbono, utiliza o fosfato de amônio liberando amônia no meio. Isso faz com que o fosfato de amônio neutralize o meio, em primeira fase, e na segunda fase ele continua metabolizando o composto, o que alcaliniza o pH do meio. É por isso que nessa prova bioquímica é utilizado o Azul de bromotimol, porque ele, quando em ambiente neutro, é verde; quando em ambiente ácido, é amarelo; e quando em ambiente alcalino, é azul. Então vamos supor que você esteja com um isolado no meio MacConkey, e vai fazer a prova do citrato. Se a prova for positiva, o meio via ficar azul. Isso quer dizer que ele utiliza o citrato como única fonte de carbono? Sim, mas concomitantemente, os mesmos micro-organismos que utilizam o citrato de sódio como única fonte de carbono, utilizam o fosfato de amônio como única fonte de nitrogênio. No tubo positivo você vai observar o crescimento dos micro- organismos e vai observar também a coloração do meio, que deverá ser azul. Você nunca vai fazer o meio citrato de sódio com peptonas ou com extrato de leveduras, que são fontes de nitrogênio em outras provas bioquímicas, você sempre vai utilizar na prova do citrato, além do citrato de sódio, o fosfato de amônio. Dentro da Família Enterobacteriaceae, existem bactérias que são citrato-positivos e citrato-negativos. Os citrato-positivos pertencem à tribo Klebsielleae e inclui 5 gêneros: Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Pantoea. A prova do citrato geralmente é feita em tubo de ensaio tamponado e inclinado. Ele é inclinado para que o oxigênio dissolvido na parte média e inferior do tubo possa acelerar o processo de biossíntese da amônia. O micro- organismo vai utilizar esse oxigênio na produção de enzimas que vão degradar o fosfato de amônio, liberando amônia. Na literatura diz que mesmo que o micro-organismo cresça de forma precária você considere como positivo, porque para virar a coloração é preciso que ele cresça com quantidade e qualidade bioquímica necessário para que haja uma metabolização desse citrato e desse fosfato de amônio que caracterize como uma prova positiva; daí mesmo que você olhe e veja um crescimento bem fraquinho, você coloca como citrato-positivo e uma interrogação. Numa classificação microbiana, ninguém pode se ligar à uma prova bioquímica apenas, é o conjunto das provas bioquímicas que vai nos dar subsídios para a classificação. Não é só uma prova do citrato, ou prova da uréase que vai dizer qual é o micro-organismo, é necessário que junte essas provas para que haja a classificação. Porque alguns livros têm ácido pirúvico e outros têm piruvato? Geralmente quando estão em solução aquosa, a forma ácida não é estável, daí, em sistemas biológicos, tendem a se ligar com sódio ou potássio e formar o sal, que é a forma mais estável (piruvato). Urease Aqui você tem a ureia que é uma diamina do ácido carboxílico. Há a hidrólise, forma-se a amônia e carbonato, e se ligam e formam o carbonato de amônio. Isso faz com que o pH se eleve, sendo demonstrado pela viragem do indicador de pH Vermelho de Fenol, que em pH ácido é amarelo; em pH neutro é laranja; e em pH alcalino é rosa. Existem micro-organismo que em 3 horas já mostram uma Ureia positiva, extremamente rápido. O metabolismo proteico, para esse grupo de bactérias é dependente do oxigênio, por isso o meio ureia é feito inclinado no tubo. Quanto mais inclinado, mas rápida vai ser a metabolização da proteína. Um tubo positivo comum é dado em 24h. Existe um grupo que não está na família Enterobacteriaceae, e que são tardios para a metabolização da ureia, então mesmo que você veja em 24h o tubo totalmente amarelo, mas veja uma coloração estranha no pico do meio, você incuba mais um pouco e depois olha. Se virou mais um pouco, considera positivo. Produção Gás Sulfídrico Aqui vocês a produção de gás sulfídrico, onde podem ser utilizadas duas fontes para a formação do gás sulfídrico: a cisteína e o tiossulfato de sódio. Se eles utilizam, independentemente da fonte, vão produzir o ácido sulfúrico que precipita pela presença de um metal pesado, formando uma coloração escura. Indol Aqui você tem a produção de indol. O triptofano, aminoácido, tem uma cadeia alifática e tem um grupamento aromático. Quando acontece a quebra do triptofano, pela enzima triptofanase, serão produzidos o piruvato, que vai para o Ciclo de Krebs; o grupamento amino, que vai para a produção de aminoácidos; e o indol, que é o grupo aromático do triptofano, que não vai ser utilizado pela bactéria. Esse indol, como é menos denso que a água, vai ficar na superfície do tubo. Para visualizar a presença do indol, é preciso usar um reativo, o paradiaminobenzaldeido, mais conhecido como Reativo de Kovac. Ele reage com o Indol, dando um composto quinoidalde coloração avermelhada apenas na superfície do tubo. Essa prova bioquímica é vista no meio SIM. ONPG Quando eu falei da fermentação da lactose eu esqueci de falar dessa molécula. Essa molécula é denominada por Ortonitrofenilgalactosídeo. Aí, se vocês pensarem lactose, vocês têm que fazer um link entre lactose e ONPG. Nas bactérias que são fermentadoras tardias da lactose, geralmente ficamos em dúvida, porque todas as leituras são feitas com 18-24h, não pode passar disso. Se pudesse passar, não precisaria do ONPG, porque esses micro-organismos que difundem lentamente a permeasse iria parecer como lactose-positiva, mas isso não acontece por conta do tempo de leitura. Quando temos dúvida, é utilizada uma contraprova para esses micro-organismo lactose-tardios, que é a utilização de uma molécula que é semelhante, que pode ser quebrada pela beta-galactosidase, está no interior da bactéria e vai me dar o composto colorido, que é o que percebemos visualmente no teste. A gente usa essa molécula sintética porque essa bactéria tem a galactosídeo-permease, que é mais sensível ao ONPG do que a própria lactose. Então, mesmo que ela tenha pouca permease, ela internaliza o ONPG e esse ONPG vai se encontrar, obviamente, com a beta-galactosidase, porque já houve uma mensagem para o genoma bacteriano para a biossíntese dessa enzima, ela vai quebrar e vai liberar uma molécula Ortonitrofenil, que é colorida, amarela. Quando é feito esse teste, é preciso criar uma atmosfera de CO2, que é feita adicionando o óleo mineral para facilitar a passagem ou a biossíntese das enzimas desses micro-organismos que são tardios. Fermentação da Glicose No metabolismo da glicose, há a formação do piruvato, metabólito intermediário. A partir desse metabólito, o micro-organismo vai escolher entre dois caminhos: ou vai pela via do butilenoglicol, ou vai pela via da fermentação ácido-mista. Se for pela via do butilenoglicol, ele vai formar o acetil metil carbinol, também chamado acetoína. A partir dessa acetoína são formados compostos diacetilados que vão se conjugar e reagir com a creatina, com o α-naftol e com o oxigênio em um ambiente alcalino, proporcionado pelo KOH 10%. Isso vai formar uma coloração vermelha. Dependendo do genoma bacteriano, ele pode seguir para a outra via, a da fermentação ácido-mista. Ele não faz as duas vias. Ou faz uma ou faz outra. Tudo depende do genoma. Nessa via, o que vai me mostrar positivo é o Vermelho de Metila e não o Voges- Proskauer. Isso quer dizer o que? Que o micro-organismo degradou a glicose, produziu muitos ácidos, ácidos-mistos (Ácido Acético, Ácido Lático), e esses ácidos baixam o pH do meio para em torno de 4, e isso é visualizado através do indicador Vermelho de Metila. Quando você calcula o meio, o caldo é VM/VP, ou seja, Vermelho de Metila/Voges-Prakauer porque não sabemos qual a via que o micro-organismo vai utilizar. Os seguintes gêneros são VP positivos: espécies de Klebsiella, espécies de Enterobacter, espécies de Hafnia, espécies de Pantoea, espécies de Serratia. Reações de Desaminação As reações de desaminação podem acontecer em qualquer que seja o aminoácido. Se há um aminoácido e o micro-organismo tem uma desaminase, ele pode quebrar esse aminoácido e pegar o grupamento amônio. Aqui no Brasil utiliza-se muito o teste com Fenilalanina Desaminase. Essa enzima vai provocar uma desaminação, havendo a formação de um composto ácido, o ácido fenilpirúvico (se no teste for utilizado o triptofano, o ácido formado é o ácido indolpirúvico). Esse ácido vai reagir com o cloreto férrico a 10%, que vai dar uma coloração esverdeada instantaneamente a partir da primeira gota adicionada. O cloreto férrico marca a presença desse ácido produzido. Essa prova é interessante para identificar a tribo Proteae, formada por Proteus, Morganella e Providencia. É feita a técnica de esgotamento em tubo, ou seja, inoculação em profundidade (picada) e estrias na superfície inclinada. Prova de Motilidade A técnica é feita com inoculação em profundidade. Se a bactéria possuir flagelos funcionais, ela vai se mover no sentido das paredes dos tubos, proporcionando uma turvação do meio semissólido apenas na região do movimento. O cloreto de trifenil tetrazólio auxilia na visualização da motilidade bacteriana por que ele deixa o meio róseo apenas na região onde há atividade celular por ser um indicador oxidante-redutor. Então se houver uma região rósea mais “grossa” do que a da inoculação em profundidade, significa que houve sim uma movimentação daquelas bactérias. TSI Nesse meio estão presentes os 3 açúcares (lactose, glicose e a sacarose), o ferro, e o Tiossulfato de Sódio. Um pesquisador foi mais inteligente e aboliu a sacarose desse meio porque ela não vai fazer muita diferença, e aí criou-se o meio de Kligler. Com o Tiossulfato de Sódio a gente consegue ver a formação de Gás Sulfídrico. No meio SIM a gente também pode ver a formação do Gás Sulfídrico, portanto, nunca poderá haver a formação de Gás Sulfídrico no SIM e não no TSI e vice-versa. Para fazer ambos os testes você vai tocar com a Alça em Agulha em uma colônia e fazer a inoculação em ambos os testes, se não puder tocar na mesma colônia, que toque numa colônia com características iguais, para que você não pegue colônias diferentes. Você vai procurar nesse meio a formação também de Gás Carbônico a partir da fermentação dos açúcares. No TSI, para a formação do Gás Sulfídrico é necessário que haja um substrato que tenha enxofre na sua composição, que nesse caso é utilizado o Tiossulfato de Sódio. No TSI também há um indicador de pH, para saber se o meio alcalinizou, ou acidificou, que é o Vermelho de Fenol; quando ácido fica amarelo, quando alcalino fica rosa e quando neutro fica vermelho-tijolo. O ferro que há no meio TSI é para sabermos que houve a produção do Gás Sulfídrico, pois ele é precipitado na forma de sulfeto de ferro (o Gás Sulfídrico vai precipitar na presença de um sal de metal pesado). Não existe isso de que em cima está a glicose, embaixo está a sacarose e no meio a lactose, porque isso vem tudo misturado. O meio, quando comprado, ele vem em pó com todo o conteúdo misturado, a única coisa a ser feita é a hidratação do pó seguindo as recomendações do fabricante, portanto, não tem como um açúcar ficar em cima e outro em baixo, ou qualquer outro composto desse ou de qualquer outro meio. Quando você for distribuir o meio nos tubos, você terá que inclinar o tubo de modo que a base sem inclinação tenha 2 cm, porque a leitura do TSI é feita através da base e do pico. Se tiver menos que isso você terá sempre uma reação alcalina/alcalina, porque você vai ter uma área de contato com oxigênio e isso vai estimular a biossíntese de enzimas que vão degradar a peptona que tem no meio de cultura. Essas peptonas vão gerar aminas e essas aminas vão ter caráter alcalino, então elas vão aumentar o pH e o vermelho de fenol no pH alcalino vai ter a cor rosa. Então, se não tiver a base que serve para leitura do TSI, não vai ter leitura. A base tem que ser realmente generosa, pois há micro-organismos que alcalinizam tanto a superfície que acabam passando para a base do tubo. Então, a inoculação vai ser em profundidade sem encostar no fundo do tubo, volta na mesma posição para não mascarar a motilidade das bactérias, e faz o zig-zag com a ponta na alça na área inclinada. Então, novamente, a leitura do TSI é feita com a Base e com o Pico, por isso haverá diferentes tipos de leitura conforme o micro-organismo: 1) Base Ácida/Pico Ácido, com produção de Gás carbônico e sem produção de Gás Sulfídrico: Escherichia, Klebsiella, Enterobacter. Eu falei a vocês que o oxigênio pode acelerar a biossíntese de enzimas que degradam as peptonas em aminas que alcalinizam o meio, e nesse caso a base é ácida e o pico é ácido. Então eu voupensar que ele produziu muito ácido, muito mesmo, que fez com que a alcalinização promovida pela degradação das peptonas fosse encoberta pela acidificação do meio promovida pela fermentação da lactose, sacarose e glicose como fontes de carbono. Não é que não haja a degradação das peptonas, o que houve é que no meio há muito mais acidez pela fermentação do que basicidade pela presença de aminas. A leitura é feita com 24h. Além do ácido, é perceptivo a formação de bolhas, que as vezes é tão forte que quebra o meio e parte sobe no tubo de ensaio, ou tira o tampão do tubo. 2) Base Ácida/Pico Alcalino, com produção de Gás Carbônico e com produção de Gás Sulfídrico: Salmonella, Proteus, Citrobacter. Nesse caso, o micro-organismo utiliza apenas a glicose, diminuindo a quantidade de ácido produzido a partir da fermentação, e o ácido formado só é visto na região em anaerobiose, onde tem menos oxigênio disponível, ou seja, na base do tubo. Como ele produz menos ácido, essa pouca quantidade não vai ser suficiente para neutralizar o pico que vai ficar alcalino. Nesse caso o tubo fica com duas colorações: em baixo fica amarelo (acidez) e em cima fica rosa (basicidade). Quando comparamos o Gás Carbônico produzido nesse tubo em relação com o do tubo anterior, a gente percebe que é bem menos, mas aqui ainda é perceptível umas bolhas no meio de cultura. Com a produção de Gás Sulfídrico, há a reação com o ferro e ele precipita, tornando o meio escuro. Como eu vou saber que a base é ácida, se o meio está todo escuro? Porque o Gás Sulfídrico tem caráter ácido. Nesse tipo, o lugar onde fez as estrias pode ficar enegrecido, mas o pico vai continuar sendo alcalino. 3) Base Ácida/Pico Alcalino, com pouquíssima produção de Gás Carbônico e sem produção de Gás Sulfídrico: Shigella, Providencia, Serratia, E. coli anaerogênica. 4) Base Alcalino/Pico Alcalino, com produção não visível de Gás Carbônico e sem produção de Gás Sulfídrico: Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Xantomonas. Esses micro-organismos não fazem parte da família Enterobacteriaceae não porque não utilizam os substratos presentes no TSI, é porque utilizam de forma diferente. Nesse teste é observada a fermentação e a formação de ácidos a partir da fermentação, porém esses micro-organismos são oxidantes das fontes de carbono. Eles produzem ácidos, porém ácidos fracos, e mesmo que sejam ácidos formados a partir dos 3 açúcares presentes, a quantidade e a qualidade bioquímica desses ácidos não são suficientes para virar o meio; eles serão facilmente neutralizados pelas aminas derivadas das peptonas que se difundem pelo meio. Por serem oxidantes, elas não crescem bem no fundo do tubo, por isso o cuidado para não inocular até o fundo mesmo do tubo, porque aí essas bactérias não crescem. Dessa forma, o tubo inteiro ficará na cor rosa (basicidade). Obtendo-se esse resultado, o analista já sabe que essa bactéria é Gram-negativa não-fermentadora. 5) Base Ácida/Pico Ácido, com produção de Gás carbônico e com produção de Gás Sulfídrico: Citrobacter freundii. A única espécie que tem essas características no TSI. O meio TSI é um meio que conjuga várias provas, analisando utilização de várias fontes de carbono, analisando fonte de enxofre com observação do Gás Sulfídrico, e pelo TSI já pode ir separando os micro-organismos. A motilidade já separa a Klebsiella da Enterobacter, por exemplo. Outros testes podem dar iguais e a leitura do TSI vai lhe dizer com qual micro- organismo você está lidando, então é uma prova muito importante na prática clínica. Meio Lisina-Ferro-Ágar É muito utilizado para identificação de Salmonella e Shigella. Esse meio também é inclinado porque nele contém aminoácido e o metabolismo proteico é dependente de oxigênio. ELA NÃO FALOU MAIS NADA, NEM EXPLICOU AS INTERPRETAÇÕES. Reações-chaves que devem ser lembradas: Reação positiva para sulfeto de Hidrogênio: Edwardsiella tarda, Espécies de Salmonella, Citrobacter freundii, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis. Reação positiva de Voges-Proskauer: Espécies de Klebsiella, Espécies de Enterobacter, Espécies de Hafnia, Espécies de Pantoea, Espécies de Serratia. Reação positiva para a desaminação da fenilalanina: Espécies de Proteus, Espécies de Providencia, Espécies de Morganella. Reação positiva para a motilidade: Espécies de Shigella, Espécie de Yersinia, Espécies de Proteus, Espécies de Salmonella, etc. Se os micro-organismos compartilham de provas idênticas, você vai diferencia-los de acordo com o local de que foi coletado, se urocultura, coprocultura, etc. Depois de tanta prova bioquímica vocês ficam pensando em como começar a identificar o micro-organismo. No laboratório vai chegar o espécime, que pode ser um escarro, pode ser uma secreção de ferida, um swab da garganta. E aí vocês farão da seguinte forma: SEMPRE quando você não sabe de nada, você vai fazer o isolamento e concomitantemente você vai fazer uma coloração de Gram. Nessa coloração de Gram você vai visualizar célula, muco, células epiteliais, mas também células fagocitárias. Então daí vocês vão saber se são cocos, se são bacilos, e se são Gram positivos ou Gram Negativos para guiar o pensamento de vocês em relação aos meios de isolamento. Então primeiro vocês vão fazer o semeio em um meio onde cresce tudo, que é o ágar sangue ou ágar chocolate, dependendo do local que esteja trabalhando. Porque as neisserias crescem melhor no ágar chocolate do que no ágar sangue? O ágar chocolate é feito com hemácias lisadas à 45-50 °C (mais do que isso desnatura as proteínas, o sangue coagula, as bactérias não crescem e botam a culpa nos antibióticos que nem sabe o paciente está tomando) e existem micro-organismos que não tem hemolisinas suficientes para quebrar as hemácias e utilizar a hemoglobina, que é muito boa para as bactérias por conter proteínas e o ferro que é importantíssimo, principalmente para as bactérias patogênicas na produção de toxinas. Nesses dois meios crescem tudo, inclusive os contaminantes do laboratório, por isso muito cuidado ao fazer os semeios. No ágar chocolate você nunca vai poder fazer a identificação de hemolisinas, que são importantes na identificação dos Streptococcus, justamente por que as hemácias já estão lisadas. Então, retomando, vocês vão fazer o semeio em um desses meios para o crescimento geral, e vai fazer também o semeio em um meio seletivo para Gram negativo que podem ser EMB, MacConkey ou Hoektoen (fermentação). Se o médico mandar na solicitação do exame a pesquisa de um micro-organismo específico, aí você já parte para as condições que permitem o crescimento daquele micro-organismo, porque você só quer saber se tem daquela bactéria ou não, aí faz um ágar sangue ou chocolate específico para aquele micro-organismo. Voltando, se o micro-organismo crescer nesse meio seletivo para Gram negativo, significa que aquela bactéria é uma Gram negativa, aí na microscopia você observou que eram cocos, por exemplo, você já sabe que é Neisseria, já que é o único coco Gram negativo, mas tem que diferenciar as espécies, e você vai ter uma ideia dependendo da origem do espécime que você recebeu, se é um LCR, ou se é uma secreção vaginal, etc. Isso é um exemplo. Viu que a bactéria cresceu em EMB, MacConkey ou Hoektoen, aí você vai em busca dos testes bioquímicos de identificação bacteriana: TSI, SIM, Citrato, Ureia, Fenilalanina Desaminase, as Descarboxilases principalmente a lisina que diferencia bem os gêneros (Ela estava sem slide e não lembra se são só esses, eu acho que não por que ficou faltando os Nitritos e VP/VM). Com essas provas a gente consegue diferenciar bem gêneros e espécies. Quando você que ir mais adiante dentro de um mesmo gênero e você não tem a espécie ainda, pode fazer as outras descarboxilases (ornitina e arginina). Então, recapitulando,é importante o Gram, é importante você selecionar, porque se tiver muitos micro-organismos, uma população mista você não vai conseguir saber quem é quem, ou vai acontecer de você pegar um contaminante achando que é o patógeno. Quando um paciente está com uma infecção, o que vai aparecer em maior quantidade é o patógeno e não o contaminante. E também tem que prestar atenção para o que for colocar no laudo, e colocar algo que não tem nada a ver com aquela rotina. Tribo Edwardsielleae, Gênero Edwardsiella, Espécie Edwardsiella tarda Para o homem ela não é tão importante como uma Salmonella, Proteus, mas se for uma pessoa que trabalha com animais de sangue frio, ela é importante porquê ele pode estar com uma lesão e a bactéria que é da microbiota normal do animal passar para o homem. O nosso corpo é um poço de substratos, então essa bactéria cresce, coloniza, e tem poder patogênico. Elas têm como característica bioquímica a produção de Gás Sulfídrico não fermenta lactose e é indol positivo. Por não fermentar lactose, você pode isolar no MacConkey e as estrias ficarem iguais às da Salmonella/Shigella, colônias incolores. Aí você já tem a produção de Gás Sulfídrico, vai achando que é Salmonella e semeia no Ágar SS, mas já caracteriza e libera como Salmonella. Isso prejudica o tratamento? Não, pois os medicamentos destinados à Família Enterobacteriaceae eles são próximos, salvo às bactérias multidroga- resistentes, como Klebsiella pneumoniae, E. coli produtora de carbapenemases, mas de uma forma geral não prejudicaria, mas você estaria fazendo um trabalho errado. Por ser indol positivo, você diferenciaria a Edwardsiella da Salmonella, por isso aqueles 6 tubos de provas bioquímicas são extremamente importantes. Se fizer o Gram, o isolamento e os 6 tubos, vocês fazem miséria, identifica quase tudo! Patogenicidade: Infecções do trato gastrintestinal, abscesso e feridas associadas a traumas ou acidentes em ambientes aquáticos. Geralmente só produzem essas infecções em áreas e organismos imunodeprimidos. Se apresentam, no meio com tiossulfato de sódio e sal de metal pesado, em colônias com centro escurecido, indicando a produção de Gás Sulfídrico e sua precipitação. Nesse meio também teria que ter uma como única fonte de carbono a lactose, para a gente afirmar que ela não fermenta a lactose. Tribo Citrobactereae É composto pelo gênero Citrobacter e 11 espécies. As espécies associadas às infecções são Citrobacter freundii e Citrobacter koseri. Elas são isoladas de diferentes sítios de infecções: enquanto o Citrobacter freundii é isolado em todos os sítios corpóreos exceto fezes, o Citrobacter koseri é isolado nas fezes, abcessos cerebrais, tratos urinário e respiratório e meningite; ela tem um poder patogênico muito mais exacerbado do que o Citrobacter freundii. O Citrobacter freundii precisa ter um paciente muito imunodeprimido para se instalar e colonizar. O Citrobacter freundii tem como característica bioquímica a produção de Gás Sulfídrico, que o diferencia das outras citrobactérias, e a principal diferença entre Citrobacter e Salmonella é a ausência da lisina descarboxilase e hidrólise do ONPG, o que significa que são fermentadores tardios de lactose, diferentemente da Salmonella que não tem a β- galactosidase, portanto, não utilizam lactose de maneira nenhuma. Tribo Klebsielleae Nessa tribo há 5 gêneros: Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Pantoea. O gênero Klebsiella foi descrito pela primeira vez por Edwin Klebs. Uma coisa interessante para quando for fazer a coleta, é observar a cor do escarro: se ele tiver secreções na cor vermelho-tijolo, já fique atento eu pode ser K. pneumoniae, que recebeu esse nome por ter sido isolado pela primeira vez em indivíduos com pneumonia. Quando isolada, essa espécie aparece como colônias mucoides bem grandes devido aos exopolissacarídeos, molécula que liga um micro- organismo ao outro produzindo o biofilme. Em indivíduos em antibioticoterapia, essa produção de exopolissacarídeos é diminuída, e aí, no isolamento, pode parecer como colônias menores e bem menos mucoides. A K. pneumoniae é a espécie tipo (?) por que epidemiologicamente falando, a maior parte dos isolados do gênero Klebsiella, é da espécie K. pneumoniae. Elas São encontradas na natureza, e no TGI de humanos e animais, por isso que ela está envolvida no grupo coliformes. Elas fermentam lactose, tanto é no que Ágar MacConkey as estrias ficam cor-de-rosa, mas essa fermentação de lactose é uma fermentação comedida, até porque ela não segue a via da produção dos ácidos mistos. É importante frisar que nem todas as cepas de Klebsiella são mucoides. Mais importante ainda é lembrar que o Enterobacter também tem essas características de colônias grandes e mucoides. A diferenciação entre esses dois gêneros pode ser feita através da prova de motilidade. O gênero Enterobacter é positivo para motilidade, diferentemente do gênero Klebsiella. Outras características do gênero Klebsiella: negativo para ornitina descarboxilase, exceto a espécie K. ornithinolytica; indol negativo; lisina descarboxilase positiva; e hidrolisam lentamente a ureia. A K. pneumoniae está de 1 a 6 % nos seres humanos normais, nas vias aéreas superiores e no trato gastrintestinal. É encontrada também em pacientes imunodeprimidos, diabéticos, com doença pulmonar crônica, alcoolismo, e também em doenças agudas como a pneumonia. De 0,5 a 5% pneumonias primárias são devido a Klebsiella pneumoniae que é caracterizada por uma necrose extensa, hemorragia, escarro espesso, mucoide e de coloração vermelha. A grande maioria das pneumonias primárias são causadas por Streptococcus pneumoniae e outros micro-organismos. Nas infecções extrapulmonares, são encontradas em meningites, enterites, infecções urinárias e septicemias. Dependendo de onde ela venha, ela pode ter poder patogênico maior ou menor. A K. rhrinoscleromatis causa esclerose dos seios paranasais, infecção da mucosa respiratória (orofaringe, do nariz, e dos seios paranasais), em sinusites. A K. oxytoca é a segunda em epidemiologia. Ela está mais voltada para patologias agrárias, pois ela acomete os pés de arroz. Se o paciente é um lavrador que tem contato direto com esse tipo de planta, pode se contaminar e dependendo do estado imunológico, pode se infectar. Tem patologia semelhante a K pneumoniae, é menos frequente e são naturalmente resistentes à ampicilina e carbenicilina. A Klebsiella planticola pode acometer seres humanos, mas a frequência é muito baixa. É muito mais relacionada às plantas. Tem perfil semelhante às outras Klebsiellas, exceto para o indol que pode ser variável conforme a cepa e assimilação de metahidroxibenzoato e etanolamina. Na França 8,3% das Klebsiellas isoladas são de infecções nosocomiais, e no Japão 18,5% são isoladas de fezes, urina, vias respiratórias, sangue e cateteres. A K. ozaenae está associada à rinite atrófica, infecções purulentas das membranas da mucosa nasal e é encontrada nas fezes e no sangue. A Klebsiella Ornithinolytica foi descrita pela primeira vez em 1989. Era um grupo dentro K. oxytoca que descarboxilam a ornitina. Elas são Lisina Descarboxilase, Ornitina Descarboxilase e indol positivas, características semelhantes ao Enterobacter. Geralmente são isoladas da garganta, escarro, urina, sangue, pus e fezes e principalmente de alimentos. Aí você tem o plasmídeo que codifica beta-lactamase de amplo espectro EBLS, gerando as KPCs. Isso não fica restrito apenas a esse grupo, esse plasmídeo está em outros gêneros, como a E. coli. Gênero Enterobacter Este grupo possui 16 espécies, sendo 4 não patogênicas para o homem: E. intermedius E. dissolvens, E. nimipressuralis, E. pyrinus. As mais importantes na clínica são E. aerogenes E. cloaceae. Essas duas espécies aparecem muito nas infecções de viasurinárias. Então quando for feito o exame de urina, em homens, é mais comum. Nas mulheres, é mais comum a infecção por E. coli, devido à proximidade anatômica entre a vagina e o ânus. Elas também estão associadas às infecções oportunistas em trato respiratório, septicemias e feridas. Bioquimicamente falando, são semelhantes às Klebsiellas, exceto pela motilidade (Klebsiella é negativo para motilidade e Enterobacter é positivo). Enterobacter sakazaki é semelhante à E. cloaceae e E. aerogenes, porém possui pigmento amarelo após incubação a 25 °C. Essa bactéria causa meningite e tem poder patogênico altíssimo. Está envolvida em septicemias e é altamente virulenta. Seu habitat não é o TGI e sim o ambiente. Enterobacter gergoviae também está envolvida nas infecções urinárias e do trato respiratório, sendo isolada de sangue, secreções e urina. Bioquimicamente é semelhante a E. aerogenes exceto para as provas de descarboxilação de lisina, ornitina, urease positivas e fermentação de adonitol, inositol, sorbitol negativas. ELA DISSSE PARA GENTE FAZER UMA TABELA RELACIONANDO AS PRINCIPAIS BACTÉRIAS E OS SÍTIOS DE INFECÇÃO (URINÁRIO, RESPIRATÓRIO, SEPTICEMIAS, ETC). E. cancerogenus = Enterobacter taylorae é gente etiológico de infecções urinárias, do trato respiratório, osteomielite e tem como característica macroscópica no meio MacConkey o centro da colônia púrpuro. São três provas para separar os Enterobacter: descarboxilases, uréase e o pigmento amarelo. Se você se deparar com um TSI alcalino/ácido, sem produção de gás sulfídrico, aí já sabe que não é produtor de gás carbônico. Aí vocês vão fazer a uréase e fica atento na cor. É amarela, aí já é E. sakazaki. A prevalência é de E. aerogenes ou de E. cloaceae. Aí vocês vão fazer as descarboxilases, e notem pela tabela que o perfil é diferente. Só a Ornitina descarboxilase que é positiva para todas essas do quadro. É bem fácil. Se for amarelo: E. sakazaki. Se for LDC positivo: E. aerogenes ou E. gergoviae. Aí fazendo a uréase, já separa as espécies. Com 3 testes vocês já conseguem distinguir: TSI, LDC e Urease. Gênero Pantoea Se lembram de quando eu falei da reação Nitrato/Nitrito que a única que não reduzia nitrato à nitrito era a Pantoea aglomerans. Então, só pela redução de nitrato à nitrito, já desconfia porque no geral pode achar que nem é da família Enterobacteriaceae. Ela é bem rara de aparecer. Entre as características bioquímicas importantes estão a negatividade para todas as descarboxilases, o que já diferencia do Enterobacter. Gênero Hafnia Pantoea e Hafnia pode aparecer algum dia na vida de vocês, são raras, mas acontece. Hafnia alvei é a única espécie do gênero, sendo anteriormente denominada Enterobacter hafniae. A característica bioquímica mais importante é que não produz ácido a partir de lactose ou sacarose, por isso o TSI é alcalino/ácido. Ele é agente etiológico de gastrenterites agudas, abscessos, infecções urinárias. Algumas cepas possuem um gene eaeA que codifica uma proteína associada à virulência e a adesão às células epiteliais. Ele adere, coloniza e invade. Para isolar esse micro-organismo, você vai atrás de sangue, porque causa bacteremia e septicemia. Fezes e ponta de cateter não vão mostrar nada sobre eles. Então vocês procurarão em sangue e em LCR também, porque também está associada à meningite. Ela foi isolada em associação com E. coli enteropatogênica, ou seja, ela precisa da presença da E. coli enteropatogênica para crescer em meio de cultura. Às vezes, como a E. coli enteropatogênica é muito agressiva, quando faz o semeio, já coloca a culpa da infecção nela, mas não sabe que a Hafnia alvei estava associada a ela, por isso é muito importante o isolamento e todos os testes bioquímicos. Gênero Serratia Têm de dois tipos: Serratia marcescens e Serratia liquefaciens. Características morfológicas e bioquímicas: possuem três enzimas: lipase, gelatinase, DNAse. Esta característica a separa de Hafnia. No meio MacConkey, se formar colônias vermelhas, você observa de onde veio a coleta (sangue ou LCR) e desconfia de Serratia marcescens. Você faz todos os outros testes para confirmar, mas você observa a coloração dela. Se ela tiver cor vermelha, você meio que já sabe que é a Serratia marcescens. Se você fez todos os testes e bateu com o gênero Serratia, a primeira coisa que você vai fazer é o meio DNAse, que é muito importante na diferenciação de Staphylococcus aureus. Serratia liquefaciens, além de liquefazer gelatinas, ela tem outras proteases que degradam ésteres. Tudo o que você colocar, ela tem uma enzima específica para hidrolisar. Fermenta L-arabinose. É formada por diversas espécies separadas somente por técnicas de biologia molecular. Tribo Proteae Fazem parte dessa tribo três gêneros: Morganella, Proteus e Providencia. Uma diferença é o gás sulfídrico, outra diferença é o Indol. Pelos 6 tubos já consegue separar cada gênero. O gênero Proteus possui 4 espécies: Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Proteus penner, Proteus myxofaciens. O Proteus myxofaciens, epidemiologicamente falando é raro e é o único Proteus que não é positivo para Gás Sulfídrico. Diferenças entre o Proteus mirabilis e o Proteus vulgaris: P. mirabilis – Isolado de infecções urinárias, Indol-negativo, é sensível à Cefalosporina. P. vulgaris – Micro-organismo oportunista, Indol-positivo, é resistente à Cefalosporina. Gênero Morganella Têm como espécie tipo a Morganella morganii. Ela é dividida ainda em 2 subespécies, a M. morganii morganii, incapaz de fermentar trealose; e a M. morganii sibonii capaz de fermentar trealose. Isso na clínica não tem grande importância, 1 porque não se faz trealose em laboratório de análises clínicas e 2 porque essa diferenciação de subespécie não interfere no tratamento. Patogenicidade: Infecções urinárias, feridas, meningites. Gênero Providencia Esse gênero é composto por 5 espécies: Providencia alcalifaciens, Providencia stuartii, Providencia rettgeri, Providencia rustigianii, Providencia heimbache. A Providencia alcalifaciens, como o nome já diz, gosta de ambientes alcalinos. Todas desaminam a fenilalanina e somente a P. rettgeri hidrolisa a ureia, Todas as espécies podem ser recuperadas das fezes, mas só Providencia alcalifaciens pode ser associada a doenças diarreicas. Tribo Yersineae Participa dessa tribo o gênero Yersinia, composto por 3 espécies importantes: Yersinia pestis, Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis. A patogenicidade delas, a doença em si, são muito parecidas. A Yersinia pseudotuberculosis traz características muito parecidas com a tuberculose; a Yersinia enterocolitica traz características muito parecidas com as diarreias provocadas pela Salmonella, Shigella, Vibrio. No meio MacConkey, por não ser da microbiota intestinal, crescem inibidas, como pequenas colônias, porque no MacConkey tem sais biliares e inibidores de crescimento de outras bactérias. São cocobacilos. No TSI, deixa o meio amarelo a alaranjado, não tem pico alcalino base ácida, não existe isso, é tudo amarelo com esse alaranjado porque não acidificam muito o meio. Se você descobrir a origem da espécie, você coloca a 25 °C para o teste de motilidade porque elas não são móveis a 37 °C. Você isola a Y. pestis, que é o agente etiológico da peste bubônica, que é positiva para motilidade a 27 °C. Reação Y. pestis Y. pseudotuberculosis Y. enterocolitica Motilidade a 25 °C - + + Sacarose - - + Ramnose - + - Sorbitol - - + Gás Sulfídrico Positivo: Nesse resultado vou pensar logo em Salmonella e Proteus. Indol positivo: E coli e Citrobacter. VP: Tribo Klebsielleae Motilidade: Salmonella, Proteus, Yersinia Ureia: Klebsiella Fenilalanina Positivo: Proteus, Providencia e Morganella. > Tribo Proteae Proteusvulgaris é indol positivo, fenilalanina positivo e produz gás sulfídrico.
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