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30 É a maior e mais heterogênea família de bactérias Gram negativas de importância médica. São consideradas atualmente: 27 gêneros/102 espécies/08 grupos indefinidos. Independente da complexidade, mais de 95% das amostras implicadas em casos clínicos são colocadas/associadas em 25 espécies, sendo possível o isolamento de enterobactérias de qualquer amostra clínica. A família Enterobacteriaceae envolve vários gêneros: Shigella; Salmonella; Escherichia coli; Enterobacter; Klebsiella; Serratia; Proteus e etc; PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS • São bacilos Gram negativos. • Não esporulados, ou seja, não formam esporos. • Apresentam motilidade variável, algumas bactérias podem apresentar flagelos e outras não. • Oxidase negativos; não conseguem oxidar determinados meios de cultura. • Crescem em meios básicos (caldo peptona), meios ricos (ágar sangue, ágar chocolate e CLED), meios seletivos (Mac Conkey, EMB). O meio CLED sendo utilizado para Urocultura. • São anaeróbios facultativos; crescem em aerobiose e anaerobiose. • Fermentam a glicose com ou sem produção de gás. • Algumas espécies fermentam lactose. • São catalase positivos • Reduzem nitrato a nitrito; bactérias que realizam quimiossíntese. Todas as enterobactérias serão oxidase negativa e glicose positiva (como fonte de carbono, nutrição). Algumas conseguem utilizam lactose e outras não para sua nutrição. ESTRUTURA BACTERIANA IMPORTÂNCIA MÉDICA A maioria das enterobactérias é encontrada no trato gastrointestinal de humanos, no reino animal, na água, solo e vegetais. Alguns também são considerados enteropatógenos por causarem preferencialmente infecções gastrointestinais como a Salmonella spp., Shigella spp., Yersinia enterocolitica e vários sorotipos de Escherichia coli, embora possam também causar infecção em outros locais. identificação de bactérias gram negativos FAMÍLIA ENTEROBACTERIACEAE:SHIGELLA, SALMONELLA, ESCHERICHIA COLI, KLEBSIELLA, ENTEROBACTER, SERRATIA, PROTEUS E ETC. 31 As enterobactérias representam 80% ou mais de todos os Gram negativos de importância clínica isolados na rotina microbiológica. São responsáveis por de cerca de 70% das infecções urinárias e 50% das septicemias. SÍTIOS DE INFECÇÕES DAS ENTEROBACTERIACEAE A contaminação do sistema público de abastecimento de água por esgotos é detectada pela presença de coliformes na água. O termo coliforme inclui não somente E. coli, mas também outros organismos que habitam o cólon, como Enterobacter e Klebsiella. Entretanto pelo fato de apenas E. coli ser exclusivamente um organismo do intestino grosso, enquanto os outros são também encontrados em outros ambientes, a E coli é utilizada como indicador de contaminação fecal. Os lipopolissacarídeos (LPS) da membrana externa é uma molécula grande e complexa que contém lipídeos e carboidratos. Consiste em três componentes: (1) lipídeo A, (2) um cerne polissacarídeo/polissacarídeo central e (3) um polissacarídeo O. 1: responsável pelos sintomas associados a infecções por bactérias gram-negativas, como febre, dilatação de vasos sanguíneos, choque e formação de coágulos sanguíneos. Possui ação tóxica (endotoxina), sendo liberada apenas quando a bactéria morre. → manifestações sistêmicas das infecções por Gram negativas: Ativa o complemento, liberação de citocinas, leucocitose, trombocitopenia, coagulação intravascular disseminada (CID), febre, diminuição da circulação periférica, choque e morte. 2: fornece estabilidade. 3: funciona como antígeno, sendo útil para diferenciar espécies de bactérias gram- negativas. Pode ser comparado ao papel dos ácidos teicoicos nas gram-positivas. • Antígeno H (flagelo) Antígeno flagelar. Composto pela proteína flagelina. • Antígeno k (cápsula) Antígeno capsular. Alguns são polissacarídeos. Não são todas as enterobactérias que apresentam a cápsula. Bactérias que apresentam cápsula tem uma maior resistência. Em Salmonella typhi (causa a febre tifoide), ele é denominado antígeno Vi (de virulência). 32 • Fímbrias (adesinas): variadas (ex. Tipo 1 é a mais comum) e com especificidade para alguns hospedeiros. Favorecem a adesão da bactéria a outras bactérias e células humanas. • Sistemas de secreção: são enzimas hidrolíticas e proteínas de patogenicidade. Estão inseridos na membrana externa da bactéria. Atuam injetando diretamente nas células eucarióticas proteínas e enzimas hidrolíticas. • Exotoxinas: Enterotoxinas (LT e ST) de um sorotipo de E. coli (ETEC): aumenta a secreção de água e cloretos e inibe a reabsorção de sódio, desencadeando diarreia aquosa. É a espécie mais importante do seu gênero e mais versátil (diversidade genética). Outras espécies podem ser encontradas na clínica: E. hermanni, E. vulneris, E. blattae, E. fergusonii. Atualmente existem cerca de 200 sorotipos. presença na água indica contaminação fecal. Comensal: Comum na microbiota do cólon e importante para o funcionamento normal do intestino. Oportunista: Patógeno potencial para humanos (inúmeras doenças) e para quase todas as espécies animais. ESCHERICIHIA COLI NÃO ENTEROPATOGÊNICA Fazem parte da microbiota intestinal. Em sítios extra intestinais, podem causar infecções: Cistite (bexiga ou trato urinário inferior); Pielonefrite (rins); Infecção hospitalar (feridas cirúrgicas); Septicemia, entre outras; ESCHERICHIA COLI ENTEROPATOGÊNICA ESCHERICHIA COLI ENTEROTOXIGÊNICA(ETEC) É capaz de se fixar à mucosa do intestino delgado e produzir toxinas (penetram nas células do intestino), que resulta em uma diarreia aquosa, chamada de diarreia viajante. Produzem dois tipos de enterotoxinas: Toxina termolábil (LT). – Sensível a temperatura. Toxina termoestável (ST). – Resistente a temperatura. 33 ESCHERICHIA COLI ENTEROPATOGÊNICA CLÁSSICA (EPEC) Apresentam um padrão de aderência em enterócitos com lesão em forma de pedestal conhecida por attaching and effacing. Produzem uma lesão característica de ligação ou desaparecimento nas bordas da microvilosidade, causando uma diarreia crônica, que leva a sequelas como má absorção, má nutrição, perda de peso e retardo no crescimento. ESCHERICHIA COLI ENTEROHEMORRÁGICA(EHEC) Tem a capacidade de destruir células epiteliais e produz uma citotoxina potente, a toxina Shiga (E. coli verotoxigênica VETEC, também conhecida como E. coli produtora de Shigatoxina, ou STEC), que provoca diarreia com ou sem a presença de sangue. Mecanismo: A toxina Shiga liga-se diretamente ao ribossomo, impedindo que o ribossomo realize a tradução proteica (síntese de proteína). Devido a esse impedimento, vai ocorrer a morte celular pois a célula não consegue viver sem as proteínas, enzimas. Causam patologias no intestino grosso. Diarreia sanguinolenta (desinteria). Colite hemorrágica. Síndrome hemorrágica. Síndrome Hemolítico-Urêmica (SHU). Púrpura Trombótica Trombicotopênica. A toxina pode conseguir adentrar o endotélio presente no tecido intestinal, alcançando a corrente sanguínea. Pode ocorrer a lise dos enterócitos, induzindo a formação de trombos, este último induzindo a lise de hemácias. ESCHERICHIA COLI ENTEROINVASORA(EIEC) As linhagens EIEC invadem ativamente as células do cólon e propagam-se lateralmente para as células adjacentes, virtualmente idênticas às espécies de Shigella. Quando a infecção é severa, pode levar a uma forte reação inflamatória com grande ulceração. Baseia-se principalmente na presença ou não de diferentes enzimas codificadas pelo material genético dos cromossomos bacterianos. Estas enzimas participam do metabolismo bacteriano em diversas vias,que podem ser detectadas por meios especiais utilizados em técnicas de cultivo in vitro. Os substratos com os quais essas enzimas podem reagir são incorporados no meio de cultura, 34 junto com um indicador, que pode detectar a utilização do substrato ou a presença de produtos metabólicos específicos • ocorrendo essa interação entre a enzima e o substrato, podemos observar a mudança no pH, mudança na cor do meio de cultura. Selecionando-se uma série de meios que avaliem diferentes características metabólicas dos microrganismos, é possível estabelecer um perfil bioquímico para realizar a identificação da espécie. A caracterização definitiva dos membros das Enterobacteriaceae pode requerer uma bateria de provas bioquímicas ÁGAR TSI (TRIPLE SUGAR IRON AGAR) Ocorre a fermentação de carboidratos, produção de H2S e gás. A fermentação é indicada pela mudança da cor do indicador de pH de vermelho para amarelo (pH ácido), e a produção de H2S enegrece a base do meio. Contém em sua composição: → Três tipos de açúcares: glicose, lactose e sacarose. → Vermelho de fenol: indicador de pH, para detecção da fermentação. → Tiossulfato de ferro: detecção da produção de H2S. INTERPRETAÇÃO A cor original do meio: vermelho laranja, levemente opalescente. A leitura é realizada entre 18 e 24 horas. Considera-se cor púrpura: alcalino. E a cor amarelo: ácido. • Reações ápice/base: púrpura/amarelo: fermentação apenas da glicose (lactose e sacarose negativos). A glicose é mais densa, logo ficando na parte de baixo (amarelo), indicando fermentação. amarelo/amarelo: fermentação da glicose + lactose e/ou sacarose (2 ou 3 açucares). presença de gás (CO²) = bolhas ou meio fragmentado. H2S positivo = presença de precipitado negro. ÁGAR BASE UREIA Determina a habilidade do microrganismo de degradar a ureia em duas moléculas de amônia pela ação da enzima urease, resultando na alcalinização do meio. ➢ Cor original do meio: amarelo palha. ➢ Positivo: alteração do meio para cor de rosa. ➢ Negativo: sem alteração de cor do meio. 35 MEIO SIM (SULFATO/INDOL/MOTILIDADE) Determina a capacidade da bactéria de metabolizar o triptofano em indol. O triptofano é um aminoácido que pode ser degradado por certas bactérias, resultando na produção de indol, evidenciado após a adição do reagente de Kovacs. PROCEDIMENTO: Coloca uma gota do reagente Kovacs no meio SIM e espera um minuto. Se o halo do meio ficar na cor rosa, significa que naquele meio teve a produção de indol. Antes de fazer o teste do indol, podemos fazer o teste de motilidade. Usamos uma alça (tipo uma agulha) e furamos o meio de cultura. Se a bactéria cresceu somente na área do furo, ela apresenta motilidade negativa. Se a bactéria conseguir crescer fora da linha, ela apresenta motilidade positiva. FENILALANINA Algumas bactérias têm a capacidade de realizar a desaminação oxidativa da fenilalanina através da enzima fenilalanina desaminase. Como produto, será formado o ácido fenilpirúvico, acidificando o meio. A adição de cloreto férrico a 10% revela o resultado. CITRATO Utilizamos o citrato de sódio como única fonte de carbono, juntamente com sais de amônio como única fonte de nitrogênio. Na reação positiva ocorre alteração do pH, tornando-se alcalino, promovendo a mudança do meio para a cor azul (azul de bromotimol). LISINA O crescimento bacteriano promove a fermentação de glicose com produção de ácido. Alteração do pH do meio, havendo mudança de púrpura para amarelo. Lisina descarboxilase: Descarboxilação da lisina com produção da cadaverina (composto alcalino). Alcaliniza o meio. Mudança de pH, o meio volta a ser púrpura = reação positiva. O meio Lisina é roxo. Se a bactéria cresceu, o meio fica amarelo. E se essa bactéria tiver a enzima lisina descarboxilase, esse meio volta a ser roxo novamente. Porque a produção de cadaverina, torna-se o meio alcalino novamente. 36 MEIO RUGAI
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