Enterobactérias: Características e Identificação

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Transcrição de microbiologia- enterobactérias- Cintia R
Enterobactérias
Elas são bactérias que habitam o intestino (salmonela e shigella).
São bacilos Gram negativas.
Assim, dentro dos bacilos Gram negativos tem as enterobactérias.
 
Elas possuem algumas propriedades químicas serão importantes no diagnóstico para diferencia-las. Ou seja, algumas bactérias conseguem utilizar a lactose como fonte de energia, sendo lactose positiva. Enquanto outras não conseguem sendo lactose negativas. E o que diferencia as enterobactérias de outros Gram negativos é a ausência da enzima oxidase, sendo então oxidases negativos. 
O meio de cultura Macconkey é um meio de cultura seletivo e diferencial (um indicador nesse meio diferencia uma bactéria da outra, nesse caso o diferenciador é a cor vermelha para bactérias lactose positiva).
Tem-se centenas de cepas/sorotipos de enterobactérias. 
Patógeno primário: organismo capazes de causar infecções sempre. Shigella, Salmonella, Yersinia, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae. 
Patógeno oportunista: organismo que pode causar doenças em determinadas condições ou em alguns hospedeiros (principalmente nos imuno deficientes). Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus, Serratia, Enterobacter, Morganella e Providencia. 
As amostras de enterobactérias são semeadas em diferentes tubos de ensaio. 
Na clínica mais de 20 espécies estão associadas a 90% das infecções, sendo 35% das septicemias, 70% infecções do trato urinário, gastrointestinais e meningites. 
Elas são ubiquitárias pois estão no solo, na agua, na vegetação e na microbiota do trato intestinal dos animais e homens. 
As enterobactérias são chamadas de coliformes. 
Características gerais: 
Bacilos gram negativos, não formam esporos. A maioria possui flagelos. São oxidase negativos, catalase positivos. Todas fermentam a glicose e são sensíveis a luz solar, dessecação, pasteurização e desinfetantes. 
A mesma bactéria pode apresentar diferentes aspectos em meios de cultura diferentes. 
Meio Ágar McConkey:
Meio seletivo e diferencial para as enterobactérias. 
As bactérias que fermentam lactose produzem ácido como produto final. Este ácido diminui o pH do meio para valores inferiores a 6.8, resultando na observação de colônias rosa choque/vermelhas. 
As bactérias que não fermentam a lactose utilizam a peptona como fonte de energia. formando amônia, que eleva o pH do ágar, levando à formação de colônias brancas/sem cor.
 O meio contém ácido biliar inibe o crescimento da maioria das bactérias Gram positivas, cristal violeta (inibidor para algumas bactérias Gram positivas) e o vermelho neutro (cora bactérias fermentadores de lactose). 
Meio de cultura BEM (eosin methilen blue):
O EMB contém corantes de eosina e azul de metileno que inibem as bactérias gram-positivas num determinado grau. Os corantes funcionam também como indicadores de diferenciação em resposta à fermentação da lactose e/ou sacarose por microrganismos. 
* As colônias de Escherichia coli poderão apresentar um reflexo verde metalizado característico, devido à rápida fermentação da lactose.
Meio SS: pode se apresentar de 3 formas dependendo do organismo semeado. 
* O vermelho neutro serve de indicador de pH, sendo que as colônias que fermentam a lactose produzem colônias rosa e que não fermentam, como a Shiguella e Salmonella. * Salmonella produzem colônias com centro negro, pois produzem H2S que reage com citrato férrico e tiossulfato de sódio, resultado no sulfato ferroso, de cor preta.
As enterobactérias tem estruturas antigênicas: flagelos, chamado de antígeno H; capsula, chamada de antígeno K ou Vi. E os LPS que são endotoxinas. 
A estrutura antigênica é o polissacarídeo O que pode ter mais de 170 tipos de conformações. O lipídio A é uma endotoxinas. 
Assim, asmanifstaçoes sistêmicas das endotoxinas pode gerar citopenia, febre, choque, morte, entre outras. 
Identificação das enterobactérias: 
Testes para saber as propriedades bioquímicas das bactérias: 
Ágar triplo-açúcar + ferro (TSI) ou Kliger: esse meio tem 10x mais lactose go que glicose. 
O meio está em um tubinho de ensaio onde semeará a bactéria. Uma bactéria não fermentadora o meio ficará rosa, ou seja, nada acontecerá. Agora se a base ficar amarela e a superfície vermelha, significa que a bactéria utiliza apenas a glicose, pois nesse meio é colocado bem menos glicose do que lactose, então o ácido da superfície ficará vermelho. Já um microrganismo que utiliza lactose mantem o meio todo acidificado, mantendo-se todo amarelo. 
A salmonela produz o H2S, que é um pigmento escuro.
 
Teste SIM: neste teste vê a produção de sulfato/indol/motilidade.
A produção de H2S gera pigmento preto. A produção de indol é produto da metabolização do triptofano
Para testar a motilidade coloca-se umaa agulha no meio de cultura, e o meio que contem bactérias moveis forma-se como se fosse uma nuvem ao redor da agulha. 
Teste do citrato: o citrato é a única fonte de carbono. Se a bactéria metabolizar o citrato o meio ficará azul. 
Salmonella:
Bacilos Gram negativos. 
São moveis.
Fermentam glicose e manose. Mas não fermentam lactose nem a sacarose. 
A maioria produz H2S.
São patogênicas para seres humanos e animais. 
Ela tem uma classificação de espécie e subespécie peculiar, tendo 2610 espécies de salmonela, dentro dessa espécie tem a espécie entérica que contém várias subespécies sendo uma delas a subespécie entérica que é a principal causadora de salmonela humana (salmonela tifoide e não-tifoide). 
A classificação Sorovares de Kaufmann e White se baseiam no antígeno O (LPS) que são somáticos e caracterizam os sorogrupos e no antígeno Vi que é capsular e no antígeno H que é flagelar, 
Fotores de virulencia: 
Fimbrias: são importantes na adesao
 DO TIPO I:estao relacionadas com a adesao. 
 AGREGATIVAS se ligam as microvilosidades dos enterocitos 
 PLASMIDIAL também se ligam as microvilosidades.
 LONGA POLAR se ligam a placa de peyer 
Proeteinas efetores secretadas: possuem proteinas com diferentes funções como apoptose, crescimento, etc. e proteinas injetadas por sistemas de secreção do tipo III, onde injetara nas celulas as proteinas que a bacteria necesita para se ligar por exemplo. 
RCK: é uma resistência amorte pelo complemento 
LPS protege a bactéria da ação das defensinas do complemento. 
Superóxido desmutase intercepta as formas reativas de oxigênio produzidas pela resposta imune. 
Antígeno Vi que é a capsula.
Flagelina proteína presente no flagelo que da a motilidade 
ShdA que é responsável pela adesão importante na colonização colonização. 
Infecção: 
Ocorre por via oral. Uma serie de alimentos contem a salmonela, estando associada a ovos crus e mau cozidos, agua, leite, carne mau cozida entre outras.
A bactéria atravessa a barreira acida do estomago encontrando o intestino delgado as células que possuem tropismo, pois os enterócitos possuem os receptores para os fatores de virulência destas. 
Ocorre a indução da endocitose, sendo a bactéria então endocitada. Ela se prolifera dentro do enterócito e invade as células seguintes pela região basolateral. 
Patogênese da salmonela que causa gastroenterite:
Gastroenterite: A Salmonella se adere as microvilosidades intestinais sendo endocitada, multiplica dentro do endossomo, depois lisa o endossomo indo para o citoplasma, invadindo a célula vizinha na região basolateral. Além de lesionar a célula também estimula a secreção de agua e eletrólitos causando a diarreia. Pode ser encontrado sangue nas fezes por conta da lesão dos enterócitos. Em alguns casos pode ocorrer a complicação da gastroenterite, a bactéria pode invadir os tecidos mais profundos invadindo os macrófagos residentes, como a placa de Peyer, e por conseguir sobreviver dentro dos macrófagos consegue se disseminar ocorrendo uma bacteremia. 
Sintomas:duram de 4 a 7 dias com náusea, vomito febre, diarreia e cólica abdominal. 
Tratamento: reposição de liquido. Nos casos mais severos uso de antibióticos.
A febre tifoide é causada pela salmonela paratyphi ou Typhi. Ela infecta os enterócitos perto da placa de Peyer. E os macrófagos residentes ocorrendo a disseminação dessa bactéria pelos linfonodos mesentéricos, ocorrendo a primeira bacteremia da febre tifoide. Depois a bactéria infecta o fígado, baço e medula óssea lesionando-os, caindo no sangue causando uma segunda bacteremia causando uma disseminação para vários órgãos do corpo. Mas tardiamente pode ocorrer uma diarreia tardia. 
Sintomas febre tifoide: Febre alta, dores de cabeça, mal-estar geral, falta de apetite, retardamento do ritmo cardíaco, aumento do volume do baço, manchas rosadas no tronco, prisão de ventre ou diarreia e tosse seca. 
Diagnosticar por cultura de sangue por conta da ocorrência da primeira bacteremia, e cultura de fezes a partir da primeira semana por conta da gastroenterite tardia. 
Tratamento: uso de antibióticos como cefalosporinas de terceira geração e fluoroquinolonas. 
Shigella
São bacilos Gram negativos, moveis, que não fermentam a lactose, mas fermentam outros carboidratos. E formam ácidos a partir dos carboidratos. Não produzem H2S. 
São anaeróbicos facultativos, apesar de crescerem melhor em condições aeróbicas. 
O habitat natural das Shigelas limita-se ao trato intestinal dos humanos e dos primatas. 
4 espécies de Shigelas são conhecidas baseadas nas diferenças químicas e sorológicas do antígeno O. 
Fatores de virulência: 
Plasmídeo – acumulam diversos fatores de virulência como proteínas envolvidas na aderência, invasão, multiplicação intracelular e transmissão célula a célula.
Cromossomos também possuem fatores de virulência. Além de regular os genes de virulência dos plasmídeos.
Patogênese: 
A shigella é altamente infecciosa, precisando de poucos microrganismos para causar a doença. O tempo de incubação varia de 1 a 3 dias. E os sintomas ocorrem de 24hrs a 48hrs após a ingestão. A infecção se limita ao TGI. E raramente invade a circulação, somente em caso de imuno deprimidos. Causa doenças por invadir e se multiplicar nas células do cólon. 
A shiguela encontram nas células do intestino as células M, o enterocitos sendo endocitada. Os fatores de virulência dela fazem com que elas saiam dos endossomos infectando os macrófagos residentes perto da placa de Peyer. Ela lisa esses macrófagos os levando a apoptose, sendo liberadas citocinas IL-1 ocorrendo a indução da migração de neutrófilos polimorfonucleados, fazendo com que as junções entre os enterócitos se rompam, favorecendo novas infecções. 
As bactérias terão mais acesso aos enterócitos pela quebra dessas junções. Infectam um enterócito ao outro por meio da calda de actina, pela região basolateral. As enterotoxinas dependendo da espécie causaram o acumulo defluidos e secreção de ions. Ou seja, a multiplicação destas bactérias dentro dos enterócitos produzem as enterotoxinas que levarão a secreção de íons e fluidos causando a diarreia e lisando as células causando a morte destas. As fezes da pessoa com shigelose contem sangue, muco (neutrófilos). 
Já a S. dysenteriae pode gerar a forma mais grave, pois produz a toxina shiga do tipo AB. Essa toxina age inibindo a síntese de proteína da célula causando a morte celular. Assim, se esta toxina conseguir cair no sangue pode agir como um neuro transmissor. 
Ciclo da shigella:
A contaminação é sempre fecal, oral, ocorrendo por mas condições de higiene, com mãos, alimentos não lavados adequadamente. A bactéria é ingerida caindo no intestino causando diarreia e febre. As fezes podem causar novas contaminações.
Sintomas: dores, abdominais com cólicas abdominais baixa, tenesmo (vontade constante de evacuar), diarreia aquosa, febre, sangue nas fezes. 
Diagnostico:
Isolamento mais identificação por meio de amostras das fezes na fase aguda. 
Testes de aglutinação com antissoros, técnicas imunológicas, e moleculares. E teste de sensibilidade aos antimicrobianos. 
Tratamento e controle: 
Antibioticoterapia- diminui o curso da doença e elimina as bactérias nas fezes. 
Nas formas leves a reposição de liquido e eletrólitos é por VO.
Terapia empírica: fluoroquinolonas (Ciprofloxacina e norfloxacina) agem a replicação do DNA e sulfametoxazol, trimetoprim inibem a via do acido fólico, mas já apresentam resistência. 
E boas práticas de higiene pessoal e na manipulação de alimentos. 
 
Epidemiologia: 
Transmissão oral fecal, altamente infecciosa. 
Escherichia coli
Introdução:
Escherichia coli – Bacilo Gram-negativo, anaeróbio facultativo. 
Bactéria comensal intestino, algumas cepas produzem vitamina K e previne a colonização do intestino por bactérias patogênicas. 
Saúde pública - base do teste para verificação da contaminação fecal da água e dos alimentos 
Algumas cepas patogênicas 
Classificada em sorotipos baseados nos antígenos presentes: parede celular (polissacarídeo O), cápsula (K), fímbria (antígeno F) e flagelo (antígeno H). Exemplo: E. coli O157:H7 é identificada baseada nos antígenos. 
As cepas patogênicas que podem causa gastroenterite são:
ETEC- E. coli enterotoxigênica- afeta o intestino delgado, conheceida como diarreia dos viajantes. Muito comum em militares, pessoas que fazem viagem para o interior. Também é responsável por diarreia infantil. 
EPEC- E. coli enteropatogenica _ atua no intestino delgado, causa diarreia infantil em países subdesenvolvidos. Causa diarreia aquosa sem sangue persistente, vômitos e febre. 
EAEC – E. coli enteroagregativa- acomete o intestino delgado. Causa diarreia infantil em países subdesenvolvidos. Diarreia persstnte aquosa com vomito, desidratação e febre baixa. 
EHEC - E. coli enterro-hemorrágica – afeta o intestino grosso. Inicia com diarreia aquosa seguida por diarreia sanguinolenta (colite hemorragica), com cólicas abdominais, sem febre, podendo ocorrer síndrome urêmica hemolítica. 
EIEC – E. coli enteroinvasiva – afeta o intestino grosso, causa febre, cólica, diarreia aquosa podendo progredir para desinteria e fezes sanguinolentas. 
EXPEC- são E. coli que causam infecções extra intestinais. 
Evolução dos fatores de virulência da Escherichia coli:
As comensais que entraram em contato com plasmídeos. 
Enteropatogênica (EPEC)
Importante causa de diarreia em lactentes, países em desenvolvimento devido as baixas condições sanitárias. 
Adere as células das mucosas do intestino delgado, causando a perda das microvilosidades intestinais, responsáveis pela absorção de nutrientes, acarretando desnutrição, desidratação, debilitando o hospedeiro. Formação de estruturas semelhantes a taças. Normalmente as diarreias aquosas, autolimitadas, podendo cronificar. 
 Ação da EPEC: a EPEC se adere a microvilosidades intestinal, ligando-se formando um pedestal, em formato de taça, causando o impedimento da absorção de nutrientes. 
Fatores de virulência: a maioria dos fatores estão contidas no plasmídeo pEAF que está relacionado a aderência. Alguns genes codificarão as fimbrias, formando agregados (micro colônias).
As fimbrias farão a adesão da EPEC nas microvilosidades intestinais, elas têm um injetossomo que injeta proteínas dela na célula hospedeira. Injeta a proteína Tir que vai superfície da microvilosidades servindo de receptor para a E. coli se ligar a vilosidade intestinal. Formando as taças no epitélio intestinal. Outros fatores são injetados que levam a apoptose da célula (enterócito) e fatores que romperão a zona de junção, vasando agua e eletrólitos causando a diarreia. 
Patogênese: a EPEC vai causar diarreia. Isso ocorre quando ingerimos alimentos ou agua contaminada, transmissão fecal-oral, sobrevivendo a barreira gástrica, aderindo a mucosa do intestino delgado e grosso. Vai colonizar o intestino nas células que possui tropismo, por meio das fimbrias e adesinas, injetando as proteínas necessárias paras as ligações, se estabelece e forma as taças quedestroem o epitélio intestinal promovendo a atrofia das vilosidades e o afilamento da mucosa intestinal. Gerando alterações no transporte de íons e agua, desarranjo nas enzimas digestivas, inflamação, edema, infiltrados de neutrófilos na mucosa intestinal. 
Assim, as doenças associadas podem ser subclínicas até lesões fatais. Diarreia aguda, com abundante muco sem sangue, febre baixa, vomito. Má absorção severa de nutrientes. 
Epidemiologia: as EPEC típicas acometem crianças de até 2 anos. EPEC atípicas pode acometer crianças e adultos. 
Tratamento: terapia antimicrobiana nos casos mais severos. Reidratação.
Prevenção: aleitamento materno, saneamento básico, práticas de higiene. 
Escherichia coli Enterotoxigênica (ETEC)
Também conhecida como diarreia do viajante, acomete militares. 
Infecção leva a diarreia aquosa que pode durar um pouco mais de uma semana. Dores abdominais, náusea e dor de cabeça.
Adere no epitélio do intestino, através dos fatores de colonização (CFs). E produz enterotoxinas termolábeis e termoestáveis. Essas toxinas aumentam a atividade de adenilato ciclase, aumento dos níveis de AMPc, promovendo a secreção de íons e água.
Fatores de virulência: 
CF (fatores de colonização) – Estrutura proteica que faz ligação ao epitélio intestinal com diferentes tipos, Fimbriar, fibrilar ou helicoidal.
Plasmídeo ENT – genes para enterotoxinas e para biossíntese de CF 
Toxinas –LT e ST, são do tipo AB. 
A ETEC possui fatores de colonização que a adere as microvilosidades intestinais. Então se adere, coloniza e libera as toxinas. A toxina é endocitada processada pelo endossomo o que as dissociam. A subunidade A aumentará os níveis de AMPc, aumentando as adenilato ciclase que causará um desequilíbrio de íons e agua na célula, fazendo com que estes extravasem. E a outra toxina é termoestável que atua no receptor do enterócito causando também um desequilíbrio no AMPc levando ao extravasamento de agua e íons. Assim, a diarreia é aquosa.
Patogênese: a pessoa ingere um alimento ou agua contaminados pela ETEC. Esta bactéria chega a mucosa intestinal ligando os CF nas células da mucosa intestinal. Inicia-se a produção das toxinas que promoverão a alteração dos níveis intracelulares causando alteração do equilíbrio hidro salino intestinal, levando a secreção de eletrólitos, redução na absorção de agua e diarreia. 
Manifestações clinicas: Infecção autolimitada, diarréia aquosa que pode variar de branda a grave (com desidratação), vômitos, náusea, cólicas e febre baixa.
Epidemiologia: 
Causadora de mortes em crianças com menos de 5 anos de idade em países em desenvolvimento. 
Agentes de diarreia em turistas e militares que visitam ou vivem em regiões endêmicas, por transmissão, principalmente, por água ou alimentos contaminados.
Tratamento: 
Na maioria dos casos dispensa antibioticoterapia, se necessário fazer antibiograma para detectar resistência.
Reposição de água e eletrólitos essencial,o mais breve possível 
Escherichia coli Enteroinvasiva (EIEC)
Transmitida pela via fecal-oral por alimentos, água ou moscas. 
Depois da ingestão, as bactérias invadem as células epiteliais do intestino resultando numa disenteria moderada. Caracterizada pela presença de sangue e muco nas fezes.
Habilidade de induzir a entrada nas células epiteliais e disseminar de uma célula para outra. E genes requeridos para a entrada nas células estão agrupados num plasmídeo nas cepas EIEC.
Fatores de Virulência: 
Plasmídeos pINV: responsável pela invasão, multiplicação intracelular e disseminação célula-célula.
ShT2 endotoxina termolábil, genes cromossomais.
Invasão das células da mucosa do cólon intestinal. 
Patogênese: ingestão de agua e alimentos contaminados, a EIEC chega as microvilosidades intestinais dos enterócitos. Agindo de maneira parecida com a shigella. Adere-se no enterócitos das células M, sendo endocitada infectando os macrófagos residentes, multiplicando-se e levando a morte dos macrófagos. Sai dos macrófagos infectando novos enterócitos pela região basolateral (devido a cauda de actina). Destruição da mucosa intestinal, junto com a destruição dos macrófagos residentes causará uma intensa resposta inflamatória. Diarreia aquosa com presença de muco e sangue. (a infecção é semelhante a causada pela shigella, variando de uma diarreia autolimitada a uma disenteria grave). 
Sintomas: febre, mal-estar, cólicas abdominais, diarreia aquosa, disenteria (muco e sangue), 
Epidemiologia: infecções em crianças maiores de 2 anos e adultos. Transmissão fecal-oral.
Tratamento: nas formas leves- reposição de agua e eletrólitos por via oral ou parenteral. Nas formas mais graves antibioticoterapia, influenciada pela idade do paciente, crianças mal nutridas, risco retransmissão futura.