Aula 9 Clostridios e bacilos v3

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Aula 9 – 
Clostrídios e 
Bacilos 
Universidade de Brasília 
Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária 
Disciplina de Microbiologia Veterinária - Código: 161837 
 
Prof. Fabrício Campos 
Abril 2016 
2 
Fonte: http://www.cnpgl.embrapa.br/sistemaproducao/410221-carb%C3%BAnculo-sintom%C3%A1tico 
3 
Fonte: http://correiodopovo.com.br/Noticias/390199/Problema-na-vacinacao-teria-causado-morte-de-43-bovinos-em-Sao-Gabriel 
• Apresentar as características biológicas e 
fatores de virulência dos gêneros 
Clostridium e Bacillus 
 Clostridium 
 Bacillus 
Objetivo da aula 
4 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
5 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
6 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Clostrídios 
• Bastonetes Gram positivos, esporulados, 
alguns são móveis, filo Firmicutes, anaeróbicos 
• Mais de 200 espécies, sendo 50 delas 
patogênicas 
7 Fonte: http://ghn.thegraychannel.com/uncategorized/heal-type-2-diabetes-with-a-probiotic/ e https://pt.wikipedia.org/wiki/Clostridium 
Clostrídios 
• Estão no ambiente, principalmente no solo 
• Sobrevivem na forma de esporos 
• Liberam exotoxinas extremamente tóxicas 
• Infecções e necroses (carbúnculo sintomático 
e gangrenas gasosas), tétano e até a morte 
• Controle baseado na prevenção (vacinas) 
8 
• Necessidade de O²: Anaeróbios estritos 
(baixo potencial de óxido-redução) 
• Propriedades biológicas e fisiológicas: 
fermentadores, oxidase negativos, catalase 
negativos, mesófilos 
• Alguns apresentam hemólise: C. perfringens, 
C. tetani, C. botulinum, C. haemolyticum 
9 
Clostrídios 
• Meios de cultura: Agar sangue, Agar 
Colúmbia 
• Uso da jarra de GasPak para crescimento 
10 
Clostrídios 
Fonte: http://equipamientocientifico.com/417-large_default/jarra-de-anaerobiosis-sistema-gas-pak-100.jpg e http://www.monografias.com/trabajos73/bacteriologia-anaerobica-practica/image009.jpg 
• Habitat: Trato intestinal e solo 
• Odor: odor característico devido ao 
catabolismo de peptídeos (rançoso) 
• Divididos em: Histotóxicos, Enterotoxigênicos, 
Neurotóxicos, Produtores de doença entérica 
induzida por antibióticos 
11 
Clostrídios 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
12 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Clostrídios histotóxicos 
13 
Clostrídios 
histotóxicos 
C. perfringens 
C. novyi 
C. haemolyticum 
C. septicum 
C. chauvoei 
C. sordellii 
Clostridium perfringens 
• Transmissão por via inoculação profunda, 
encapsulado, imóvel, tipo histotóxico: A 
• Tipo A: infecções em feridas, causando celulite 
anaeróbica e gangrena gasosa: toxinas alfa 
(fosfolipase C ou lecitinase C, atacam 
membranas celulares), teta (hemolítica), capa 
(colagenase), mu (hialuronidase) e nu (DNAse) 
• Provoca mionecrose com edema, hemorragia 
enfisema, toxemia febril e morte 
14 
Clostridium perfringens 
15 
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Gangrena_gasosa 
Clostridium perfringens 
16 
Fonte: http://slideshare.net e http://brasilescola.uol.com.br/upload/e/gangrena-gasosa-be(2).png 
Clostridium novyi 
• Desprovido de cápsula, móvel 
• 3 tipos: tipo A (comum no solo), A e B no 
fígado e intestino de herbívoros 
• Infecções através da ingestão ou por meio 
de feridas 
17 
• Tipo A: toxina alfa, 
gangrena gasosa em 
humanos; infecções em 
feridas de animais: “cabeça 
grande dos carneiros” => 
lesões endoteliais tóxicas 
produzem edema na 
cabeça, pescoço e porção 
cranial do tórax 
18 
Fonte: http://www.vettimes.co.uk/archives/vt08/VT3803002201F102.jpg 
Clostridium novyi 
• Tipo B: hepatite necrótica infecciosa, 
(doença negra de ovinos e caprinos), 
esporos permanecem nas células de Kupffer 
19 
Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Foetite_grangreneuse_berbis_foete.jpg 
Clostridium novyi 
• Tipo C: osteomielite em 
búfalos 
• Tipo D: hemoglobinúria em bovinos e 
doença do fígado necrótico em ovinos 
Clostridium haemolyticum 
• Juntamente C. Novyi (tipo D) causa a 
hemoglobinúria bacilar 
• TGI (fígado) de ruminantes e solo 
• Transmissão por ingestão => colonização do 
fígado => lesão hepática com a germinação 
dos esporos => produção da toxina beta 
(fosfolipase C) => crise hemolítica 
• Lesões características: focos de necrose 
hepática 
20 
Clostridium septicum 
• Edema maligno em equinos, bovinos, ovinos 
e suínos 
• Produz DNAse, hialuronidase, neuraminidase, 
hemaglutinina e toxinas hemolíticas => 
leucotóxica, necrosante e fatal 
• Solo, contaminação de feridas ou ingestão 
• Gangrena gasosa, carbúnculo sintomático 
nos suínos e dermatite gangrenosa nas aves 
21 
Clostridium septicum 
• Edema hemorrágico e crepitante em ovinos: 
“braxy” (lesões na parede 
• abdominal) e “navel-ill” em 
cordeiros 
• Porta de entrada: feridas 
durante tosquia, caudectomia, 
colocação de brincos, infecções genitais pós 
parto e injeções 
22 
Fonte: http://www.granny-miller.com/wp-content/uploads/2012/11/Undipped-Navel.jpg 
Clostridium chauvoei 
• Carbúnculo sintomático ou manqueira 
• Miosite necrosante enfisematosa devido a 
toxinas 
• Toxinas alfa (lecitinase => hemolítica, 
necrotizante e letal) e beta (DNAses) 
• Centros das lesões: secos, 
escuros e enfisematosos 
• Habita o intestino e o fígado 
23 
Carbúnculo sintomático ou manqueira 
24 
• Infecção “endógena” não contagiosa 
produzida pelo C. chauvoei 
• Febre alta, anorexia, depressão, claudicação 
com lesões crepitantes e morte súbita 
Fonte: http://www.ufrgs.br/labacvet/files/G%C3%AAnero%20Clostridium%204-2013-1.pdf e http://www.diadecampo.com.br/ 
Clostridium chauvoei 
• Características de cultivo: hemolítico, não 
fermenta salicina e não cresce a 44 ºC 
• A cultura produz odor rançoso 
• Controle: vacinação entre 3 a 6 meses de 
idade e depois anualmente 
• Ovelhas gestantes são vacinadas 3 semanas 
antes do parto 
25 
Clostridium sordellii 
• Miosite fatal e doença hepática em 
ruminantes e equinos 
• Agente importante no intestino de bovinos 
acometidos da síndrome de morte súbita 
• As toxinas hemorrágicas e letais são 
antigênica e funcionalmente semelhantes às 
toxinas A e B do C. difficile 
26 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
27 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Clostrídios produtores de doença 
entérica induzidas por antibióticos 
• Clostridium difficile 
• Habita o intestino 
• Diarréia aguda => toxinas: A e B => quebra 
do citoesqueleto de actina das células 
epiteliais do intestino grosso => citólise 
• Colite pseudo-membranosa, megacólon 
tóxico, diarréia crônica 
• Uso de ATB de amplo espectro 
28 
Clostridium difficile 
• Diagnóstico: 
 Pesquisa das toxinas A e B nas fezes 
 Colonoscopia 
 Meio seletivo: agar ciclosserina-cefoxitina –
frutose 
• Tratamento: metronidazol, vancomicina, 
probióticos e transplante de fezes 
29 
30 
Fonte: http://superbacterias.tumblr.com/Clostridium difficile 
31 Fonte: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fmicb.2014.00184/full 
Clostridium difficile - fagoterapia 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
32 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Clostrídios enterotoxigênicos 
33 
Clostrídios 
enterotoxigênicos 
C. colinum 
C. spiroforme 
C. perfringens 
C. piliforme 
Clostrídios enterotoxigênicos 
• Clostridium colinum: enterite ulcerativa em 
codornas, perus e galinhas 
• Clostridium spiroforme: enterite juvenil de 
coelhos: enterotoxemia espontânea ou 
induzida por antimicrobianos 
• Clostridium perfringens: gangrena gasosa no 
homem e animais 
 Solos e trato alimentar dos animais 
34 
35 
Clostridium perfringens 
Fonte: https://youtu.be/LUzl5sro95k e http://web.mst.edu/~microbio/bio221_2007/C_perfingens_3.htm 
Clostridium perfringens 
• Tipo A: icterícia enterotoxigênica dos 
ruminantes 
• Tipo B: disenteria dos cordeiros em neonatos 
• Tipo C: enterotoxemia hemorrágica em 
bezerros, potros, leitões e cordeiros 
• Tipo D: enterotoxemia da superalimentação e 
doença dos rins friáveis 
36 
Clostridium perfringens 
• Toxina épsilon => ativada por proteases 
intestinais => aumenta a permeabilidade 
intestinal => absorvida pela circulação => 
lesão no endotélio vascular => diarréia, 
necrose 
37 
Clostridium perfringens 
38 
Fonte: http://www.ufrgs.br/labacvet/files/G%C3%AAnero%20Clostridium%204-2013-1.pdf 
39 
Clostridium perfringens 
Fonte: http://www.ufrgs.br/labacvet/files/G%C3%AAnero%20Clostridium%204-2013-1.pdf 
40 
Clostridium perfringens 
Fonte: https://youtu.be/LUzl5sro95k 
Clostridium piliforme 
• Doença de Tizzer 
 Diarréia aguda em 
camundongos associada a 
necrose hepática focal com 
disseminação feco oral 
e transplacentária 
 Associada a estresse, irradiação, 
administração de esteróides 
41 Fonte: https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Clostridium_piliforme 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
42 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Clostrídios neurotóxicos 
43 
Clostrídios 
neurotóxicos 
C. botulinum 
C. tetani 
Clostridium botulinum 
• Toxina botulínica: 1 mg é letal 
• Ingestão de esporos 
ou da toxina pronta 
44 
Fonte: http://www.pathologyoutlines.com/topic/coloncbotulinum.html 
• Classificados de acordo com a 
 toxina produzida: tipos A a G 
• Toxinas C e D => bacteriófagos 
• Toxinas são endopeptidases => interferem 
na liberação da acetil colina das junções 
neurais => impede a fusão da vesícula 
contendo neurotransmissores com a 
membrana que demarca a fenda sináptica 
45 
Clostridium botulinum 
Fonte: http://www.uwyo.edu/vetsci 
46 
Clostridium botulinum 
• A e B: presentes em todos os solos 
• C, D, E e F: em ambientes úmidos 
• C e D predominam nas intoxicações animais 
• A doença ocorre por ingestão de toxina pré 
formada, do esporo pelos lactentes ou pela 
contaminação de feridas 
47 
Clostridium botulinum 
48 
Clostridium botulinum 
Fonte: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-20611997000200017 
• Aguadas com cadáveres ou vegetação 
apodrecida, regiões pobres em fósforo 
(levando à osteofagia nos animais) e em 
alimentos em conserva 
• As toxinas podem ser inativadas por 80ºC 
por 20 minutos ou pH alcalino 
• Enterrar animais mortos na propriedade 
49 
Clostridium botulinum 
50 
Clostridium botulinum 
Fonte: http://wm.agripoint.com.br/portais/noticias/foto.aspx?idFoto=11635 
• Paralisia muscular acomete a deglutição e 
mastigação, respiração => decúbito lateral 
=> coma e morte 
• Tétano: produção da exotoxina denominada 
tetanoespasmina 
• Tetanolisina ñ tem significado patogênico 
• Neurotoxina codificada por plasmídeo 
(conjugação) 
• Age pré sinapticamente nos neurônios 
motores sobre as fibras inibidoras aferentes 
no corno ventral da medula espinhal 
51 
Clostridium tetani 
• Toxina => impede liberação de glicina e 
ácido gama-aminobutirico => músculos 
inervados permanecem em espasmos 
clônicos ou tônicos 
52 
Clostridium tetani 
Fonte: http://en.citizendium.org/images/thumb/8/8d/SoldierTetanus.gif/400px-SoldierTetanus.gif 
"Opisthotonus." (Tetanus), c.1809. Sir 
Charles Bell's portrait of a soldier dying 
of tetanus. 
• Ação da toxina tetânica 
53 
Clostridium tetani 
• 10 tipos sorológicos diferentes baseados em 
antígenos flagelares 
• Animais mais sensíveis: equinos e o homem 
• Porta de entrada: feridas, ferimentos 
penetrantes nas unhas, castração, 
caudectomia, infecções uterinas pós parto, 
infecções umbilicais e por armadilhas 
54 
Clostridium tetani 
55 
Clostridium tetani 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/Tetanosse_vatche_co%C3%BBtcheye.jpg e 
https://i.ytimg.com/vi/aInTH5DW-S8/hqdefault.jpg 
http://www.anda.jor.br/21/04/2014/tutor-de-egua-que-morreu-de-tetano-em-lages-sc-nega-maus-tratos 
Isolamento e identificação das 
clostridioses 
• Histotóxicos: enviar blocos de tecido de 4 
cm³ imergido em parafina ou a canela dos 
animais para realizar cultivo 
• Enterotoxigênicos: enviar conteúdo 
estomacal 
• Tétano: cultivo do agente 
• Classificação do cultivo inclui a 
caracterização bioquímica do agente 
56 
• Botulismo: soro, conteúdo estomacal e alimento 
suspeito para teste biológico 
• Soro: coleta de sangue nos primeiros dias da 
doença até sete dias após o início dos sintomas 
• Volume: 10 ml ou 2ml (diagnóstico presuntivo) 
• Coletar antes da administração do soro 
antibotulínico 
57 
Isolamento e identificação das 
clostridioses 
• Conteúdo estomacal: coletar 15 g ou 15 ml 
• O trânsito intestinal acelerado aumenta a velocidade 
de eliminação da toxina pelas fezes 
• Diarreia: amostras coletadas imediatamente após a 
suspeição clínica de botulismo (até 72h) 
• Constipação intestinal: lavado intestinal pode ser 
realizada até seis dias depois do início dos sintomas 
 Lavado intestinal realizado com solução fisiológica a 
0,9% 
58 
Isolamento e identificação das 
clostridioses 
Prevenção e tratamento das 
clostridioses: 
• Vacinação 
• Uso de antitoxinas 
• Cuidados com assepsia 
• Cuidados com alimentos 
• Botulismo em bovinos: introdução de sal; 
eliminação de carcaças do pasto; limpeza das 
aguadas 
59 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
61 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Bacillus 
• Bastonetes Gram positivos 
• Aeróbios 
• Esporos centrais 
• Hemolíticos (maioria) 
62 
Fonte: http://textbookofbacteriology.net/B.anthracis1.jpeg 
Bacillus 
63 
Bacillus 
B. anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
64 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Bacillus anthracis 
• Cápsula composta de ácido glutâmico 
65 
• Colônias redondas 
com aspecto de vidro 
lapidado 
• Liquefaz o ágar e seu 
crescimento no meio 
lembra um pinheiro 
invertidoBacillus anthracis 
66 
Bacillus anthracis 
• Plasmídeo pXO1 ( genes das toxinas) 
• Plasmídeo pXO2 (genes da cápsula) 
• Antígeno de Proteção (PA) 
• Fator letal (LF): zinco metalo-protease => lisa e 
induz a apoptose de macrófagos => inibição de 
produção de citocinas => apoptose das células 
endoteliais => supressão da inflamação 
67 
• Fator edema (EF): adenilato ciclase 
calmodulina dependente => aumenta a 
concentração de AMPc nas células => altera 
a permeabilidade => inibindo a fagocitose em 
neutrófilos => estimulando a liberação de 
FNT α e  e interleucina 1 (edema) 
68 
Bacillus anthracis 
69 
Bacillus anthracis 
Fonte: https://science.nichd.nih.gov/confluence/pages/viewpage.action?pageId=73040204 
70 
Bacillus anthracis 
Fonte: http://www.galorenews.com/wp-content/uploads/2016/03/weird-Anthrax.jpg e http://bacillusanthracis.org/bacillus_anthracis.jpg 
• Esporos: arma biológica 
• Animais em decomposição (reservatório) 
 Anthrax em grego = carvão 
• Antrax ou antraz, carbúnculo hemático, 
pústula maligna 
• Esporo: até 200 anos no ambiente 
• Presentes no solo e ingeridos por herbívoros 
• Risco de carne contaminada => endósporos 
continuam se multiplicando => esporos 
 
71 
Bacillus anthracis 
• Risco para o veterinário!!! 
• Bovinos, ovinos e equinos 
• Febre, depressão, debilidade, corrimentos 
hemorrágicos em diferentes orifícios; 
tumefações subcutâneas edematosas 
• Necropsia não indicada!!! 
 
72 
Carbúnculo hemático = zoonose 
• Diagnóstico: bacterioscopia do sangue e de 
lesões de pele ou escarro 
 Cultura e identificação bioquímica 
• Controle e prevenção: 
 Soro anticarbúnculo para neutralizar toxinas 
 Antibioticoterapia: penicilina 
73 
Bacillus anthracis 
• Notificação das autoridades 
• Cremação dos cadáveres 
• Isolamento das áreas contaminadas 
• Desinfecção, queima fomitês 
contaminados 
• Drenagem de áreas pantanosas 
• Vacinação 
74 
Bacillus anthracis - controle 
Escopo da aula 
 
• Gênero Clostridium 
 
 
 
• Gênero Bacillus 
75 
Histotóxicos 
C. difficile 
Enterotoxigênicos 
Neurotóxicos 
B. Anthracis 
B. cereus 
B. subtilis 
B. thuringiensis 
Bacillus cereus 
• Intoxicação alimentar (emese ou diarréia) 
• Arroz (manutenção esporos) => toxinas 
• Necessita concentração igual ou maior que 
105 bactérias na amostra de alimentos 
• Fatores virulência: cereolisina e fosfolipase C 
• Presente no solo, poeira, ar, esgoto 
 
76 
Bacillus thuringiensis 
• Bactéria do solo (esporos) 
• Utilizada como inseticida biológico => 
produz protéinas com efeito inseticida 
• Proteínas cristal (denominada Cry) 
• Controle de mosquitos 
– Aedes aegypti 
77 
Bacillus subtilis 
• Comum do solo e da água 
• Esporos 
• Não patogênico 
• Devido a sua termofilia é utilizado no 
monitoramento / validação de ciclos de 
esterilização por calor seco e óxido de 
etileno 
78 
Mensagens principais 
• Lesão com gangrena? 
• Causador de miosite necrosante? 
• Doença entérica por ATB? 
• Enterotoxemia pela toxina épsilon? 
• Paralisia muscular com morte? 
• Animal com membros esticados? 
 
79 
Mensagens principais 
• 1 mg é letal? 
• Toxina C e D em bacteriófago? 
• Causador e controle do carbúnculo 
sintomático e do carbúnculo hemático? 
• Toxina e capsula em plasmídeo? 
• Fatores de virulência Bacillus antracis? 
80 
81 
Fonte: http://www.google.com/imghp 
Sugestões de leitura 
82 
• Livros: 
– MADIGAN, M.T.; MARTINKO, J.M.; PARKER, J. 2004. Microbiologia de Brook, 10a ed. São 
Paulo, Brasil: Prentice Hall, 608p. 
– OLIVEIRA, S.J. Guia bacteriológico prático: microbiologia veterinária. Ed. Ulbra, 2000, 240p. 
– ROSENTHAL, K.S., PFALLER, M.A., MURRAY, P.R. 2009. Microbiologia Médica - 6ª Ed Rio 
de Janeiro: Editora Elsevier, 960p. 
– TORTORA, G.J. FUNKE, B.R., CASE.C.L. Microbiologia, 10ºed. 2012. 967p. 
– VERMELHO, A.B.; BASTOS, M.C.F., BRANQUINHA DE SÁ, M.H. 2008. Bacteriologia Geral. 
Guanabara Koogan, 604p. 
• Artigos: 
– AMSTALDEN, V.C.J., SERRANO, A.M., MANHANI, M.R. 1997. Avaliação da toxigênese de c. 
botulinum em mortadela e presunto. Food Science and Technology, 17:154-159. 
– NESTOROVICH, E.M., BEZRUKOV, S.M. 2012. Obstructing toxin pathways by targeted pore 
blockage. Chemical Reviews, 112:6388-6430. 
• Sites: 
– http://superbacterias.tumblr.com/ 
– http://textbookofbacteriology.net/ 
– www.cdc.gov 
– www.ufrgs.br 
Sugestões de leitura 
camposvet@unb.br 
 
Grato pela atenção!!! 
83