Bactu00E9rias anaerobias 2014

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23/07/2014 
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BACTÉRIAS ANAEROBIAS 
Profª. Drª. Thayza Christina Montenegro Stamford 
thayza.stamford@ufpe.br / thayzastamford@yahoo.com.br 
Universidade Federal de Pernambuco 
1 
OBJETIVOS DA AULA 
• Características gerais das bactérias anaeróbias 
• Classificação das bactérias quanto atmosfera gasosa 
• Classificação das bactérias quanto a utilização do oxigênio 
• Efeitos tóxicos no oxigênio nos microrganismos anaeróbios 
• Mecanismos de proteção aos produtos tóxicos do oxigênio 
• Processo de Fermentação 
• Principais habitats e distribuição no corpo das bactérias anaeróbias 
• Infecções exógenas e endógenas por bactérias anaeróbias 
• Patogenia das infecções por bactérias anaeróbias 
• Fatores predisponentes para infecções por bactérias anaeróbias 
• Indícios clínicos e bacteriológicos das infecções por bactérias anaeróbias 
• Dados clínicos sugestivos das infecções por bactérias anaeróbias 
• Principais tipos de infecções: Gênero Clostridium 
• Tratamento das infecções por bactérias anaeróbias 
• Isolamento e identificação das bactérias anaeróbias 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ATMOSFERA GASOSA 
RESPIRAÇÃO 
É o processo metabólico de 
obtenção de Energia de moléculas 
orgânicas, na presença de 
aceptores de elétrons. 
 
 
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ATMOSFERA GASOSA 
AEROBIOS 
AEROBIOS/ ANAEROBIOS 
FACULTATIVOS 
ANAEROBIOS 
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Utilização do oxigênio 
•Exigem e utilizam o oxigênio como aceptor final de elétrons. Tensão de O2 
21% e alguns até oxigênio hiperbárico. 
Aeróbios Obrigatórios 
•Utilizam o oxigênio, mas em baixos teores. Capacidade limitada para 
respiração e/ou presença de moléculas sensíveis ao oxigênio 
Microaerófilo 
•Crescem na presença ou ausência de oxigênio 
Anaeróbio/Aeróbio Facultativo 
•Suportam a presença do oxigênio 2-8%, mas não utilizam 
Aerotolerantes 
•Não toleram oxigênio em concentração maior do que 0,5%, fermentam. 
Incapazes de detoxificar os produtos originados no metabolismo do O2 
Anaeróbios estritos ou obrigatórios 
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Anaerobias obrigatorias, aerotolerantes ou 
anaerobias facultativas 
 
 ausência de citocromos 
 ausência ou pequena quantidade de catalase, 
peroxidase e superoxido desmutase 
 Microbiota normal da pele e de mucosas 
 Infecções endogenas 
 Infecções mistas 
 Sintetizam lipases, colagenases, proteases, 
lecitinases 
Características gerais 
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Toxicidade do O2 para 
anaeróbios - redução O2 a água 
 
Adição de um único elétron à molécula de O2 formando 
um radical superóxido: 
O2 + e- O2
- radical superoxido (I) 
 
Os radicais hidroxila são produzidos a partir dos 
radicais superoxido por meio de duas reações: 
2 O2
- + 2H+ O2 + H2O2 (II) 
 
No segundo passo, os radicais superóxido reagem com 
o peróxido de hidrogênio na presença de complexos 
de ferro para formar radicais hidroxila: 
O2
- + H2O2 O2 + OH
-2 + OH- (III) 
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Tóxicidade 
 Causam danos no DNA 
 Destroem componentes lipídicos das células 
 Inativam enzimas essenciais para as atividades metabólicas 
 
Bactérias aeróbias e anaeróbias facultativas têm 
enzimas protetoras 
 Catalase 
 Peroxidase 
 Superoxido dismutase 
 
Conceito clássico – toxicidade do O2 nos anaeróbios dependia da 
ausência destas enzimas protetoras. 
Espécies reativas do O2 
peróxido de hidrogénio radicais hidroxila 
Anións/radicais superóxido 
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Catalase 
 
1- Esfregar uma alçada da cultura em uma lâmina de vidro e pingar 
de 2 a 3 gotas de peróxido de hidrogênio 
 2- Observar o despreendimento de bolhas 
Mecanismos de proteção 
 O2 
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RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA 
• molécula orgânica que está 
 sendo metabolizada não é 
 completamente oxidada, 
 
• Aceptor final de elétrons é 
uma substância inorgânica. 
Ex: NO3
- , SO4
-2, CO3
-2 
 
 
• Rendimento de ATP é menor 
do que na respiração aeróbica 
 
 
• Os substratos mais comum 
são açúcares ou moléculas 
orgânicas (aa, ac. Orgânico, 
purinas, pirimidinas) 
 
 
• A fermentação não requer 
oxigênio nem o ciclo de krebs 
ou a cadeia transportadora de 
elétrons 
 
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Os produtos dos processos fermentativos dependem do substrato 
inicial e incluem ácidos orgânicos, álcoois, cetonas e gases como 
dióxido de carbono e hidrogênio molecular (H2). 
 
 
Muitos processos fermentativos conduzidos por 
bactérias são de importância econômica: 
 
 produção de iogurtes (Streptococcus thermophilus e 
Lactobacillus bulgaricus) 
 
 queijos (bactérias láticas em geral) 
 
 vinagre (Acetobacter). 
 
 
RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA 
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Solo, lagos, rios, pântanos, animais 
 
 
bacilos Gram + esporolados 
 
 
 
Organismo humano (cavidade oral, Sistema 
respiratório superior, estômago, intestino delgado 
e cólon, Sistema urogenital e pele) 
 
 
cocos Gram -/+, Bacilos Gram + não esporolados 
e bacilos Gram - 
Habitat anóxicos– 
bactérias anaeróbias 
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Infecções exógenas (Clássicas) 
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Infecções endógenas 
Bactérias que fazem parte da flora indígena de determinado 
órgão, que quando saem do seu habitat originam infecções em 
outro local onde provocam doença. 
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Flora anaeróbia Autóctone 
A principal função da flora autoctone é impedir a 
colonização e infecção por microrganismos de fontes 
exógenas. 
Cocos Gram (-): 
Vellonella 
Bacteroides 
Fusobacterium 
Porphyromonas 
Provonella 
Cocos Gram (+) 
Peptococcus 
Peptostreptococcus 
 
Bacilos Gram (-) 
Propionibacterium 
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Vaillonella: boca, Sistema respiratorio, Intestino, Sistema 
genito-urinario 
 
Bacteroides: boca, Sistema respiratorio superior, 
Vías biliares, Intestino, Genitais externos 
 
Fusobacterium: pele e mucosas 
 
Propionibacterium: boca, pele e intestino 
 
Peptococcus: boca e intestino 
 
Peptostreptococcus: Sistema genito-urinario e pele 
 
Porphyromonas: boca e sistema genito-urinario 
Distribuição da flora anaeróbia 
Autóctone 
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Estas infecções são devidas, principalmente, pela combinação 
sinérgica de várias espécies de microrganismos que atuam em 
conjunto 
 
 
A maior parte das infecções anaeróbias se devem por 
contaminação do tecido pela flora autóctone presente nas 
mucosas da boca, faringe e sistemas gastrointestinal e 
geniturinário 
Patogenia das infecciones 
anaerobias 
Geralmente o patógeno não apresenta Fatores de Virulência 
evidentes 
Geralmente existem FATORES PREDISPONENTES característicos 
Geralmente existem DADOS CLÍNICOS SUGESTIVOS 
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FATORES PREDISPONENTES DAS 
INFECÇÕES POR ANAERÓBIOS 
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Dados clínicos SUGESTIVOS de 
infecções por anaeróbios 
Gás 
Liquído 
aminas biogénicas (putrescina ou cadaverina) 
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Dados clínicos SUGESTIVOS de 
infecções por anaeróbios 
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Dados clínicos SUGESTIVOS de 
infecções por anaeróbios 
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Principais tratamentos para 
infecções por bactérias anaeróbias 
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Anaeróbios formadores de 
esporos- Bacilos gram positivos 
● Genero Clostridium: 
 
Bacilos Gram positivos 
 
microrganismos ubíquos 
 
anaeróbios estritos ou aerotolerantes 
 
mais de 150 espécies 
 
Produzem endosporos 
 
Moveis (flagelo) 
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 Possui antigeno flagelar (Ag H) 
 
 Sintetiza toxinas: tetanospasmina (tétano) e 
tetanolisina (negrose tecidual) 
 
 Tetano: conhecido desde 1500 a.C. 
 
 Incidenciamaior no sexo masculino 
Clostridium tetani 
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Ação da toxina tetanospasmina 
Aumenta liberação de acetilcolina, diminui níveis de glicina 
hiper reflexia, espasmos musculares, convulsões 
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Periodo de incubação: media de 7 a 10 dias 
 
Manifestacoes clinicas: 
 
- disfagia 
- trismo 
- riso sardônico 
- salivação 
- sudorese 
- irritabilidade 
- espasmos 
 
Diagnostico: 
clinico 
Tétano 
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Tétano 
Tratamento: 
 
sintomático: 
 miorrelaxantes, sedativos, bloqueio 
neuromuscular, 
 traqueostomia, ventilação mecânica 
 antitoxina 
 desbridamento 
 penicilina G cristalina ou metronidazol ou 
clindamicina 
 
Prevenção: 
 Vacinação- toxoide 
 limpar os ferimentos com líquidos oxidantes 
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Botulismo 
Clostridium botulinum 
 É um tipo de intoxicação alimentar. Adquirida por meio de 
alimentos contaminados, principalmente em conservas. 
 
 Podem ocorrer também o botulismo com origem em feridas 
e colonização intestinal. O contagio é feito através da 
exposição do ferimento ao agente causador 
 
 É causado por uma potente neurotoxina de origem protéica. 
 
 É uma doença grave e de rápida evolução, levando a óbito 
30-60% dos casos. 
 
 São descritos sete tipos de Clostridium botulinum, 
possuindo então sete tipos de neurotoxinas (A-G). 
 
 
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Botulismo: patogênese 
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A Toxina botulínica age seletivamente no final do nervo, 
inibindo a liberação de acetilcolina e provocando 
desenervação química reversível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Botulismo: patogênese 
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Botulismo 
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Tratamento 
 
 Existem antitoxinas que visam a neutralização das 
toxinas A, B e E. 
 
 A recuperação requer que as terminações nervosas 
se regenerem, ocorrendo então lentamente. 
 
 Pode ocorrer também uma assistência respiratória 
prolongada. 
Botulismo 
Clostridium botulinum 
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São conhecidos sete tipos de toxinas botulínicas 
sorologicamente distintas e altamente potentes (de A a 
G). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tipo G: Admite-se estar relacionado com alguns casos 
de morte súbita 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Toxina botulinica 
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UTILIZAÇÃO DA TOXINA 
BOTULÍNICA 
Toxina botulínica do tipo A, é a mais potente e por isso a 
mais utilizada. 
 
Uso estético: 
Relaxamento de 
músculos faciais para a 
diminuição das rugas por 
desenervação química 
temporária. 
 
 
 
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UTILIZAÇÕES TERAPÊUTICAS 
Alguns exemplos de problemas a serem tratados 
com a toxina botulínica tipo A : 
 
-Espasmos distônicos. 
-Distonia cervical. 
-Distonia faríngea. 
-Cãimbra. 
-Espasmo palpebral 
-Bruxismo. 
-Cefaléia 
 
 
-Torcicolo 
-Tiques. 
-Lesões esportivas 
-Síndrome miofacial 
- Tremores 
-Estrabismo. 
 
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COMPLICAÇÕES E CONTRA-
INDICAÇÕES 
 Normalmente a toxina botulínica tipo A não apresenta 
complicações, porém, pode ocorrer reações. 
 
 Como contra-indicações: infecções ou inflamações nos 
locais da aplicação, alergia a droga, gestantes ou lactentes, 
por falta de estudos a respeito 
 
 O maior fator limitante do uso da toxina botulínica tipo A 
ainda é o preço das doses. Por ser elevado, não é acessível 
a todas as classes sociais. 
 
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Doenca: 
 
gangrena gasosa, gastroenterite, intoxicação 
alimentar, outras 
 
Fatores de Virulência: 
 
 Enzimas degradativas (colagenase, 
hialuronidase, proteases) 
 
 Exotoxina (tóxina teta: necrose e hemolise) 
 
 Enterotoxinas (perda de água e eletrólitos) 
Clostridium perfringens 
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Período de incubação - de 6 a 24 horas, em geral, de 10-12h 
Clostridium perfringens 
Patogenia: 
Área lesada 
Ingesta de alimento/água 
contaminada 
Germinação dos esporos 
crescimento (CO2 e H2); 
síntese de enzimas e toxinas 
distensão do tecido, 
interferência no 
fluxo sanguíneo 
Anemia hemolítica 
morte 
toxemia 
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Manifestações clinicas: 
 secreção de odor fétido 
 necrose progressiva 
 febre 
 choque 
 
 
Diagnostico laboratorial: 
 Bacterioscopia 
 Cultura 
Clostridium perfringens 
40 
Tratamento: 
 
 desbridamento 
 amputação 
 antitoxina 
 oxigênio hiperbárico 
 penicilina ou metronidazol ou clindamicina 
Clostridium perfringens 
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Microbiota intestinal 
 
Doença: 
colite pseudomembranosa 
 
Fator de Virulência: 
toxinas 
 
Manifestações clinicas: 
 diarreia aquosa ou sanguinolenta 
 cólicas abdominais 
 febre 
Clostridium difficilis 
Diarreia associada a antimicrobianos 
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Clostridium difficilis 
Incidência 
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Diagnostico: 
 
 bacterioscopia 
 detecção de toxinas nas fezes 
 endoscopia 
 
 
Tratamento: 
 
 rever antibioticoterapia 
 reposição de agua e eletrólitos 
Clostridium difficilis 
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PREVENÇÃO: Evitar exposição 
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Isolamento de Anaeróbios – 
Espécimes a serem pesquisados 
 Lesões associadas ao trato gastrointestinal ou genital 
 feminino. 
 Septicemia. 
 Infecções crônicas do trato respiratório superior 
 (sinusites, otite média). 
 Lesão supurativa do trato respiratório inferior- pneumonia 
 Meningites associadas com infecções crônicas do trato 
 respiratório superior (fluido cérebro-espinal). 
 Abscessos superficiais e profundos (cerebral). 
 Infecções dentais/periodontais. 
 Lesões por queimaduras e mordidas. 
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DIFICULDADES NO ESTUDO DA 
MICROBIOTA ANAERÓBIA 
 Técnicas de coleta, transporte e processamento 
 Volume do espécime 
 Diluente e homogeneização do espécime 
 Meios seletivos e não seletivos, suplementados 
 Microbiota associada à mucosa 
 Variações da dieta, e variação dia a dia da amostragem 
 Interferência de Antimicrobianos. 
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Crescimento de anaeróbios em 
laboratório 
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tubos contendo 
tampas 
seladoras 
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Portagel – Gel que tem 
um indicador de 
atmosfera que muda 
para azul. 
tioglicolato de sódio 
Enzima oxidase 50 
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Ideal para amostras provenientes 
de periodontites, abscessos, 
tratamento radicular 
Inserção do swab (lado) ou do 
cone de papel (abaixo) no interior 
do meio de cultura pré-reduzido 
Ideal para amostras provenientes 
da saliva e placa periodontal 
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Meios e soluções 
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Devem ser transportadas a 37ªC, evitar refrigeração- 
inativa algumas bactérias 
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Cultivo de anaerobios 
BD GasPak™ EZ Anaerobic 
Pouch System Gaspak ez jarra retangular para 
15 placas 57 
Câmaras de anaerobiose 
Controla a 
atmosfera [H2] ou 
[CO2] 
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Testes presuntivos 
 Coloração de GRAM: morfologia celular 
 Morfologia colonial 
 Pigmentação natural ou a luz UV 
F. nucleatun B. fragilis 59 
60 
 
 A maior parte das infecções por anaeróbios 
são mistas; 
 
 
 Coloração do Gram é pouco sensível; 
 
 
 A maior parte das bactérias anaeróbias são 
pleomórficas 
Coloração de gram 
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Cultura pura de bactéria produtora de pigmento negro 
Área de dupla hemólise 
C. perfringens A. israelii 
Meio fluido Tioglicolato 
Aparência de 
migalha de pão61 
Testes definitivos 
62 
 Aspectos bioquímicos e Fisiológicos 
 
 Imunológicos- EIA (métodos imunoenzimáticos) 
Detecção toxina A e B do C. difficile – maior valor. 
 
 Cromatografia gasosa 
 Biologia molecular: sondas, PCR, 
sequenciamento 
 Susceptibilidade a drogas antimicrobianas 
colistina, vancomicina, kanamicina, metronidazol 
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Sistema Mini-API 32-A (bioMérieux) 
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Cromatógrafo gasoso 
A variedade de bactérias, em 
conjunto com a existência de 
material purulento, faz com que 
este método seja pouco sensível. 
Sendo também dispendioso, 
não é utilizado no diagnóstico de 
anaeróbios. Contudo, tem algum 
valor nas infecções do Sangue, 
pois estas são normalmente 
monomicrobianas. 
métodos de referência para a 
identificação de isolados em meio 
de cultura 
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Características fenotípicas 
 
 
 
 
Estabilidade influenciada pela pressão 
seletiva do meio ambiente 
 
 
 
 
Identificação pouco precisa ou específica 
CARACTERIZAÇÃO MICROBIANA 
66 
 REA: análise com enzima de restrição 
 
 Hibridização usando sondas de DNA ou 
RNA 
 
 RFLP: polimorfismo tamanho fragmentos 
restrição 
 
 Polymerase Chain Reaction (PCR) 
 
 PFGE: eletroforese gel em campo pulsado 
 
 Sequenciamento 
CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR 
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 Especificidade e sensibilidade 
 
 Rapidez e facilidade 
 
 Detecção e identificação simultâneas 
 
 Custo 
 
 Área física 
Métodos Moleculares 
PCR- sondas só estão disponíveis para um nº limitado de agentes 
e não existem sondas de PCR disponibilizadas comercialmente 
(têm que ser desenhadas pelo próprio laboratório) 
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