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MICROBIOLOGIA GERAL CLOSTRIDIUM As bactérias do gênero Clostridium são bastonetes anaeróbicos grampositivos que formam esporos, caracterizados pela produção de potentes toxinas extracelulares. As doenças causadas por bactérias desse gênero são discutidas em três categorias: enterotóxica, incluindo enterotoxemias e diarreias provocadas por C. perfringens, C. colinum, C. dif icile, C. piliforme, C. septicum, C. spiroforme e C. sordellii; histotóxica, causada por C. perfringens, C. chauvoei, C. haemolyticum, C. novyi, C. septicum e C. sordelli; e neurotóxica, causada por C. botulinum e C. tetani. Infecções clostridianas são graves dadas as potentes toxinas produzidas pelos clostrídios, entre as quais, várias têm sido controladas, com êxito, por meio de imunização quase que desde o início da bacteriologia. No entanto, outras infecções clostridianas estão surgindo como doença cada vez mais comum e mais relevante, talvez, em parte, por ser capaz de formar esporos resistentes, propiciando aos microrganismos uma vantagem seletiva de crescimento no trato intestinal sempre que se administram antibióticos. Contudo, muito ainda precisa ser esclarecido. MORFOLOGIA E COLORAÇÃO As bactérias do gênero Clostridium são bastonetes grampositivos que medem 0,2 a 4 µm por 2 a 20 µm. A localização e o formato dos endósporos são semelhantes dentro de uma espécie. Sua predisposição para formar esporos é crucial para a persistência das bactérias no intestino e no ambiente. Além disso, contribui para a dificuldade de seu controle. ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO Pouco se sabe sobre a relevância médica da ultraestrutura e da composição dos clostrídios. Uma estrutura associada à superfície, caracterizada pelo conjunto ordenado de proteínas paracristalinas (camada S) na parede celular de Clostridium dif icile, pode corroborar o fato de essa bactéria ser capaz de resistir aos peptídios antimicrobianos presentes no intestino. Alguns clostrídios formam pili (Clostridium perfringens e C. dif icile), enquanto outros produzem estruturas de fixação, possivelmente proteínas da parede celular, mas sua participação na ocorrência de doença não está bem- definida. Há considerável diversidade antigênica intraespecífica celular, bem como reação cruzada interespecífica, mas isso é menos importante que as propriedades antigênicas das toxinas, pois estas últimas são fundamentais para a imunidade. Os clostrídios móveis apresentam flagelos peritricosos ou “motilidade espasmódica (twitching)” mediada por pilus. Entre as espécies patogênicas, C. perfringens e C. dif icile podem formar cápsulas. CARACTERÍSTICAS DE CRESCIMENTO Clostrídios são anaeróbios, mas a exata necessidade anaeróbica varia entre as espécies. Por exemplo, C. dif icile é muito mais facilmente destruído pela exposição ao ar que o C. perfringens. Em geral, os clostrídios se caracterizam pela simplicidade de suas necessidades de multiplicação, ou crescimento, embora alguns necessitem de meio relativamente rico e complexo; a ocorrência de sangue no meio é benéfica. A temperatura ideal é 37°C. A multiplicação é observada entre 1 e 2 dias. Com frequência, as colônias apresentam forma e contornos irregulares. Vários clostrídios se agregam em meio de cultura de ágar úmido, sem formação de colônias. A maioria dos clostrídios produz hemólise em ágar- sangue. Em meio líquido, os clostrídios frequentemente se multiplicam no ar disponível, contendo um agente redutor (pedaços de carne cozida e tioglicolato), embora a multiplicação das bactérias se dê apenas nas áreas anaeróbicas do meio de cultura. ATIVIDADES BIOQUÍMICAS A maioria dos clostrídios apresenta metabolismo altamente ativo, sendo especializada em metabolizar carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos. Em geral, as culturas de clostrídios exalam um odor pútrido em decorrência da produção de ácidos graxos voláteis e de sulfeto de hidrogênio durante a degradação fermentativa de carboidratos e proteínas. Reações bioquímicas e seus produtos finais propiciam a base para a identificação da espécie. RESISTÊNCIA A variante vegetativa é tão suscetível ao estresse ambiental e aos desinfetantes como são outras bactérias. Os endósporos propiciam resistência à dessecação, ao calor, à irradiação e aos desinfetantes. CLOSTRÍDIOS NEUROTÓXICOS Clostridium botulinum (agente etiológico do botulismo) e Clostridium tetani (agente etiológico do tétano) causam doença estritamente pela ação de neurotoxinas, respectivamente, toxinas botulínica e tetânica. Embora as toxinas botulínica e tetânica apresentem mecanismos de ação semelhantes, causam diferentes doenças com manifestações notadamente distintas, em razão de seus diversos locais de ação no sistema nervoso. As toxinas botulínica e tetânica bloqueiam a liberação de neurotransmissor. Ambas as toxinas são endopeptidases de zinco, as quais interferem na fusão de vesículas que contêm neurotransmissores com a membrana que reveste a fenda présináptica. Essa interferência se deve à hidrólise das proteínas envolvidas com a “fixação”, que precede a fusão das vesículas que contêm neurotransmissores com a membrana que reveste a fenda. A hidrólise dessas proteínas ocasiona degeneração da sinapse e bloqueio da neurotransmissão. O tempo de regeneração da sinapse varia de semanas a meses. C. BOTULINUM C. botulinum é um bastonete grampositivo anaeróbico obrigatório que forma esporos; causa botulismo, uma intoxicação neuroparalítica caracterizada por paralisia flácida. A intoxicação é provocada por qualquer uma das sete proteínas que atuam como neurotoxinas (A a G), cujos efeitos são semelhantes, mas com diferenças quanto a potência, propriedades antigênicas e distribuição. São produzidas por um grupo heterogêneo de clostrídios, denominado C. botulinum (C. botulinum grupo G foi renomeado como C. argentinense), com base nas toxinas, as quais em alguns tipos (C e D) são codificadas por bacteriófago. Botulismo é diagnosticado principalmente em ruminantes, equinos, martas e aves, particularmente aves aquáticas. Entretanto, a infecção é cada vez mais diagnosticada em aves comerciais. Suínos, carnívoros e peixes raramente são acometidos. MORFOLOGIA C. botulinum é um bastonete grampositivo anaeróbico obrigatório, que forma esporos. Em pH próximo e acima da neutralidade, produz esporos ovais subterminais. PRODUTOS CELULARES DE INTERESSE MÉDICO TOXINA C. botulinum produz várias proteínas com atividade “tóxica” (toxina botulínica, toxina C2 e exoenzima C3), mas apenas a toxina botulínica tem participação fundamental na ocorrência de botulismo. Há 7 tipos de toxina botulínica (BoNT, botulinum neurotoxin, ou seja, neurotoxina botulínica), diferenciadas pelas características antigênicas, embora recentemente tenha sido descrito um novo “mosaico” de toxinas. As letras A a G representam os tipos de toxinas. O tipo de neurotoxina caracteriza a cepa de C. botulinum que a produz. Desse modo, uma cepa de C. botulinum que produz o tipo BoNT A é denominado C. botulinum tipo A. Todos os sete tipos de BoNT são endopeptidases de zinco, cujas atividades são idênticas, ou seja, provocam hidrólise das proteínas de ligação necessárias para a fusão das vesículas que contêm neurotransmissores com a membrana présináptica. Embora o resultado final seja o mesmo (bloqueio da liberação de neurotransmissor), os vários tipos de BoNT hidrolisam diferentes proteínas de ligação. Os tipos A e E hidrolisam SNAP (synaptosomal- associated protein, ou seja, proteína associada a sinaptossoma). Os tipos B, D, F e G hidrolisam VAMP (vesicleassociated membrane protein, ou seja, proteína de membrana associadaà vesícula, também conhecida como sinaptobrevina) e o tipo C hidrolisa SNAP e sintaxina. Após a hidrólise, a sinapse se degenera e sua regeneração pode demorar semanas a meses. BoNT é uma molécula de “cadeia dupla” constituída de uma cadeia leve (com atividade de endopeptidase de zinco), de uma cadeia pesada composta de um domínio de translocação (responsável pela formação de um poro pelo qual a cadeia leve passa) e de um domínio de ligação (responsável pela ligação às células nervosas). Acredita-se que várias proteínas “acessórias” que auxiliam na permanência da toxina no trato gastrintestinal sejam secretadas juntamente com BoNT. BoNT se liga às células do nervo colinérgico; cada tipo de BoNT se liga a um diferente receptor. Após a ligação, a toxina é internalizada por meio da endocitose mediada por receptor. Vesículas que contêm BoNT permanecem na junção neuromuscular. Após a clivagem, a cadeia leve (endopeptidase de zinco) atravessa a membrana da vesícula e alcança o citosol da célula nervosa, onde hidrolisa as proteínas de ligação. Ambas, a toxina C2 e a exoenzima C3 , são ADP- ribosiltransferase e ocasionam a ribosilação de Gactina e Rho, respectivamente, resultando no desarranjo do citoesqueleto. Nenhuma enzima parece participar na fisiopatogenia da doença. RESISTÊNCIA Embora a resistência de esporos ao calor seja variável entre os grupos da cultura, os tipos de toxinas e as cepas, o calor úmido em 120°C durante 5 min geralmente é letal. Há exceções. O pH baixo e a alta salinidade exacerbam o efeito da esterilização pelo calor. Sal, nitrato e nitrito suprimem a germinação dos esporos nos alimentos. O aquecimento a 80°C durante 20 min inativa a toxina. Os 7 tipos de toxinas diferem quanto a antigenicidade, resistência ao calor e letalidade, nas diferentes espécies animais (provavelmente relacionadas com a quantidade de receptores na superfície do neurônio motor). Também, são reconhecidos quatro grupos em cultura. RESERVATÓRIO E TRANSMISSÃO Os reservatórios de C. botulinum incluem solos e sedimentos aquáticos. As fontes de intoxicação são materiais oriundos de animais e plantas contaminados. Quando os animais morrem, os esporos de C. botulinum, comumente presentes no intestino e nos tecidos, germinam e produzem toxina, a qual pode contaminar o ambiente onde os animais são criados. Um exemplo disso é um animal morto durante a preparação do feno e enrolado com um fardo desse feno. Em vegetais em decomposição, ocorre um processo semelhante. Além da toxina ingerida, a ingestão de esporo e a contaminação de ferimento podem provocar botulismo. A ingestão de esporo é importante causa de botulismo em crianças. Em humanos e equinos raramente se instala botulismo em decorrência da infecção de ferimento. PATOGÊNESE A toxina botulínica é a principal proteína tóxica conhecida; 1 mg da toxina pode matar uma pessoa. A BoNT ingerida é absorvida na região glandular do estômago e no intestino delgado anterior e distribuída pela corrente sanguínea. Ademais, ligase aos receptores e penetra nas células nervosas, após endocitose mediada por receptores. Não se sabe como a BoNT alcança a superfície das células nervosas desde a corrente sanguínea. As vesículas que contêm a toxina permanecem na junção mioneural. Um fragmento da toxina (cadeia leve) se transfere, através da membrana da vesícula, ao citosol da célula nervosa e, subsequentemente, hidrolisa uma proteína de “ligação” (cuja proteína depende da toxina botulínica). A sinapse se degenera e resulta em paralisia flácida dada a ausência de neurotransmissor (acetilcolina). Quando isso acomete os músculos respiratórios, o paciente morre em decorrência da insuficiência respiratória. Não há lesões primárias. Os sinais clínicos incluem não coordenação muscular que leva ao decúbito, protrusão da língua e distúrbios de preensão de alimentos, de mastigação e de deglutição. Não ocorre alteração da consciência. A temperatura permanece normal, a menos que haja infecção secundária, como pneumonia por aspiração. Nos casos não fatais, a recuperação é lenta e os sintomas remanescentes podem persistir durante meses. Ainda há uma sugestão plausível, mas não comprovada, de que a disautonomia equina (equine grass sickness), uma condição comumente fatal que envolve o sistema nervoso entérico, esteja associada à ingestão de BoNT produzida por C. botulinum tipo C presente em folhas de gramíneas (como um biofilme). Em aves, como patos, a doença é denominada “paralisia de pescoço”, em razão da postura característica com cabeça caída que, frequentemente, ocasiona o afogamento de aves aquáticas. EPIDEMIOLOGIA Os tipos A e B são encontrados em todos os solos, inclusive em solos virgens; os tipos C, D, E e F estão presentes em ambientes úmidos – ou seja, solos lamacentos ou sedimentos aquáticos. Nos animais, predominam os tipos C e D. C. botulinum tipo C, que vive em biofilmes das superfícies de folhas de gramíneas, pode ser a fonte de BoNT na disautonomia equina, embora ainda não tenha sido definitivamente comprovado se essa é, realmente, resultado de botulismo. C. botulinum tipo E está associado a ambientes aquáticos; assim, em geral está associado a consumo de peixe infectado ou contaminado. A presença de animais mortos (aves, roedores e gatos) nos alimentos pode ser a origem de surtos, bem como pode ser o material utilizado como cama de frango (que pode conter frangos mortos) quando utilizado como suplemento alimentar para bovinos e ovinos, como material de cama para esses animais ou quando é espalhada como fertilizante em pastagens nas quais os ruminantes têm acesso. O crescente uso, nos últimos anos, de “grandes fardos de silagem” e de fardos de feno redondos, nos quais a forrageira é ensilada sem acidificação em grandes envoltórios plásticos hermeticamente fechados ou embrulhadas em fardos redondos compactados, tem sido associado a maior ocorrência de botulismo em equinos e bovinos. É possível que essa seja uma combinação do corte de gramínea muito próximo ao solo, de modo que são coletados ninhos de aves jovens ou roedores juntamente com a forrageira, e condições anaeróbicas da ensilagem ou do enrolamento compacto do feno. Em geral, surtos em locais de criação de martas se devem ao consumo de carne estragada e surtos em incubadoras de peixes se devem ao alimento oriundo de peixe contaminado com esporos de C. botulinum tipo E, os quais germinam no fundo da lama. Vegetais em decomposição induzem surtos em aves aquáticas. Como a água dos lagos recua durante o verão, deixando margens lamacentas ou poças rasas, os vegetais apodrecidos tornam-se acessíveis. C. botulinum e sua toxina são ingeridos e, após a morte do animal, espalhamse pela carcaça, que serve de alimento para larvas de varejeiras, as quais absorvem a toxina. As aves aquáticas ingerem essas larvas e se intoxicam. A ocorrência de botulismo em frangos e galinhas poedeiras comerciais, causado por C. botulinum tipo C e tipo D, está aumentando, aparentemente como consequência da produção de toxina no intestino (botulismo “toxicoinfeccioso”), embora o motivo do aumento não tenha sido definido. Essa infecção intestinal pode estar relacionada com o aumento da prevalência de botulismo constatado em ruminantes expostos à cama de frangos. Botulismo causado por C. botulinum tipo B foi verificado em bovinos e mulas. No “botulismo toxicoinfeccioso” de potros (“síndrome do potro tremedor”) e de equinos adultos, não se detectou qualquer toxina, mas o microrganismo tem sido isolado dos tecidos de modo consistente. O botulismo causado por C. botulinum tipo D está classicamente associado a pastagensdeficientes em fósforo, onde os animais mantidos nelas se alimentam de carcaças e ossos que, com frequência, contêm toxina botulínica. Em bovinos da África do Sul, essa condição é denominada lamziekte (“doença da manqueira”), a qual se manifesta como claudicação associada à deficiência de fósforo. No Reino Unido, cada vez mais tem se verificado botulismo causado por C. botulinum tipo D em ruminantes expostos à cama de frangos. Temse constatado botulismo causado por C. botulinum tipo E em aves que se alimentam de peixes, na região dos Grandes Lagos da América do Norte, como consequência de alterações ecológicas complexas induzidas no ambiente aquático por várias espécies invasoras. As aves migratórias que se alimentam de peixes capturam animais com botulismo, o que as deixam mais propensas a adquirir e sucumbir à intoxicação. Em geral, botulismo humano é causado pelo consumo de carne, frutos do mar ou vegetais enlatados inadequadamente processados. Botulismo infantil envolve crescimento de clostrídios e toxinogênese no trato intestinal, ocasionando a “síndrome do bebê mole” e pode estar associado à ingestão de mel, pois este alimento frequentemente contém grande quantidade de esporos de C. botulinum. Botulismo por infecção de ferimento resulta de lesões externas contaminadas. CARACTERÍSTICAS IMUNOLÓGICAS A resistência ao botulismo depende da antitoxina circulante. Alguns animais se alimentam de cadáver, como abutres, que parecem adquirir imunidade mediante repetidas exposições subletais à toxina. DIAGNÓSTICO LABORATORIAL O diagnóstico de botulismo requer a constatação da toxina no plasma ou nos tecidos, antes da morte do paciente ou em carcaça de animal morto recentemente. O isolamento do microrganismo, especialmente do conteúdo intestinal, ou detecção de toxina após a morte não é um achado definitivo. A detecção de toxina em alimentos, conteúdo estomacal fresco ou material de vômito sustenta o diagnóstico de botulismo. A toxina é extraída de material suspeito (exceto de fluidos) mantido por uma noite em solução salina. A mistura é centrifugada, e a porção limpa é esterilizada em filtro, colocada em solução de tripsina (1%, em 37°C durante 45 min). Por meio de injeção intraperitoneal, inoculamse extrato, mistura de extrato e antitoxinas e extrato aquecido a 100°C, durante 10 min, em porquinhosda- índia ou camundongos. A morte ocasionada por botulismo ocorre dentro de 10 h a 3 semanas (em média, 4 dias), precedida por fraqueza muscular, paralisia dos membros e dificuldade respiratória. A fim de confirmar que os animais morreram em razão da intoxicação, e não de peritonite, todas as toxinas devem ser neutralizadas por uma das antitoxinas de C. botulinum. O isolamento de C. botulinum de tecidos ou de alimentos suspeitos começa com o aquecimento deste material suspeito em temperatura de 65°C a 80°C, durante 30 min, a fim de induzir a germinação dos esporos. Os esporos de C. botulinum tipo E requerem, além disso, tratamento com lisozima (5 mg/ml de meio de cultura). A cultura da bactéria é anaeróbica, em placas com Agar-sangue. Faz-se a identificação por meio de reações bioquímicas e produção de toxina. Imunofluorescência é utilizada para identificar alguns grupos de culturas. Podem ser usados primers destinados a ampliar os genes que codificam as várias toxinas (por meio de PCR), a fim de comprovar o isolamento de C. botulinum. TRATAMENTO E CONTROLE Caso se suspeite de ingestão recente de material infectado, são úteis o esvaziamento do estômago e o emprego de purgantes. Às vezes, o tratamento com antitoxina após o início dos sintomas é benéfico, especialmente em martas e patos, mas preferese, infinitamente, a prevenção pelo uso de vacina. Martas e outros animais em risco devem ser vacinados com toxoides (tipos A, B, C e D). Estão sendo realizados testes clínicos para evitar disautonomia equina (equine grass sickness) em equinos com o uso de uma vacina composta de toxoide botulínico. A remoção de aves aquáticas infectadas para um local seco, se possível, salva muitas aves da exposição à toxina e de afogamento. A disponibilização de alimentos em solo seco pode atrair aves de áreas contaminadas. No Reino Unido, os proprietários rurais são obrigados a remover as carcaças da cama de frango, antes de vendê- la como fertilizante. Guanidina e aminopiridina estimulam a liberação de acetilcolina, enquanto a germina exacerba os impulsos nervosos. São poucos e confusos os relatos clínicos sobre o uso dessas substâncias. C. TETANI C. tetani é um bastonete gram positivo anaeróbico obrigatório, que forma esporos; é a causa de tétano, uma intoxicação neuroparalítica caracterizada por espasmos musculares tetânicos e convulsões tônico- clônicas. A intoxicação se deve a uma proteína, a neurotoxina. Todos os mamíferos são suscetíveis ao tétano, em diferentes graus; equinos, ruminantes e suínos são mais suscetíveis que carnívoros e aves domésticas. Em todos os animais, a taxa de mortalidade é alta. Humanos e equinos são as espécies mais suscetíveis. MORFOLOGIA. C. tetani é um bastonete grampositivo anaeróbico obrigatório, que forma esporos. Uma característica morfológica distinguível de C. tetani é o formato esférico e a posição terminal de seus esporos (em forma de “coxa de galinha” ou “raquete de tênis”. PRODUTOS CELULARES DE INTERESSE MÉDICO C. tetani produz duas toxinas (tetanolisina e toxina tetânica), embora somente a toxina tetânica tenha importância clínica. Os genes que codificam a toxina tetânica (TeNT, tetanus neurotoxin, ou seja, neurotoxina tetânica, também denominada tetanoespasmina) situamse em um grande plasmídio. TeNT é liberado durante a lise das células clostridianas. Há apenas um tipo de TeNT, uma endopeptidase de zinco, a qual hidrolisa as proteínas de ligação necessárias para a fusão das vesículas que contêm neurotransmissores com a membrana présináptica. A TeNT hidrolisa a proteína de ligação VAMP (vesicleassociated membrane protein, ou seja, proteína de membrana associada à vesícula, também denominada sinaptobrevina). Assim, as proteínas de ligação são hidrolisadas, a sinapse se degenera e sua regeneração demora de semanas a meses. TeNT é uma molécula de “cadeia dupla” composta de uma cadeia leve (com atividade de endopeptidase de zinco), de uma cadeia pesada constituída de um domínio de translocação (responsável pela formação de um poro pelo qual passa a cadeia leve) e de um domínio de ligação (responsável por sua ligação às células nervosas). TeNT se liga às células do nervo colinérgico por meio de receptores diferentes daqueles identificados por BoNT. Esses receptores são constituídos de microdomínios que contêm lipídios e proteínas sustentadas pelo glicosilfosfatidilinositol. Após a ligação, a toxina é internalizada por meio de endocitose mediada por receptor. As vesículas que contêm TeNT são transportadas por uma via axônica retrógrada até os interneurônios inibidores do corno ventral da medula espinal. Após a clivagem, a cadeia leve (a endopeptidase de zinco) se desloca através da membrana da vesícula para o citosol da célula nervosa, onde hidrolisa as proteínas de ligação envolvidas com as vesículas que contêm os neurotransmissores ácido gamaaminobutírico e glicina. A outra toxina, tetanolisina, é uma citolisina ligadora de colesterol, mas não se sabe se tem importância na fisiopatogenia do tétano. CARACTERÍSTICAS DE CRESCIMENTO C. tetani se multiplica em Agar sangue, em condições anaeróbicas de rotina. Pode ocorrer agregação bacteriana. Suas reações diferenciais (fermentação de carboidrato, proteólise e produção de indol) variam de acordo com omeio utilizado. Os esporos resistem à fervura por até 1,5 h, mas não à autoclavagem (121°C, por 10 min). A desinfecção pelo uso de alguns compostos halogênicos (solução de iodo 3%) pode ser efetiva por várias horas. Todavia, as concentrações usuais de fenol, lisol e formalina não são efetivas. RESERVATÓRIO E TRANSMISSÃO C. tetani está amplamente distribuído no solo e, com frequência, sua presença no intestino é transitória. Os esporos são introduzidos em ferimentos. PATOGÊNESE A germinação dos esporos requer um ambiente anaeróbico, como aquele verificado em tecidos desvitalizados por contusão, queimadura, laceração, comprometimento ao suprimento sanguíneo (p. ex., coto umbilical ou restos placentários) ou infecção bacteriana. Nessas condições, C. tetani prolifera e sua toxina se difunde pelos canais vasculares ou de troncos nervosos periféricos. A toxina se fixa aos receptores do nervo colinérgico mais próximo e é internalizada em uma vesícula, que se desloca em direção retrógrada no interior dos axônios, até os corpos celulares dos cornos ventrais da medula espinal. A cadeia leve da toxina se desloca através da membrana da vesícula para o citosol, onde hidrolisa as proteínas de ligação e suprime a liberação de substâncias mensageiras inibidoras aferentes (glicina e ácido gamaaminobutírico), fazendo com que os músculos inervados permaneçam em espasmos clônicos ou tônicos, sustentados. A toxina também se desloca da medula para outras partes, envolvendo outros grupos de músculos. Após a hidrólise das proteínas de ligação vesiculares, as sinapses degeneram; sua regeneração demora várias semanas. A enfermidade relatada (“tétano ascendente”) é característica de animais que não são muito suscetíveis à toxina tetânica (p. ex., cães e gatos). Apenas os troncos nervosos próximos ao local toxigênico absorvem toxina em quantidade suficiente para ocasionar sintomas evidentes. “Tétano descendente” (uma toxemia generalizada) é típico de espécies altamente suscetíveis (equinos e humanos), nas quais quantidades efetivas de toxinas se disseminam pelos canais vasculares para as terminações nervosas de áreas remotas do local toxigênico. A toxina alcança o sistema nervoso central, em vários níveis, ocasionando tétano generalizado. Com frequência, iniciase cranialmente, uma vez que os nervos cranianos estão próximos ao sistema nervoso central. A sequência reflete a suscetibilidade dos vários neurônios. PADRÕES DE DOENÇA Os sintomas iniciais, após um período de incubação de alguns dias a várias semanas, incluem rigidez, tremores musculares e maior sensibilidade aos estímulos. Em equinos, ruminantes e suínos, os quais geralmente desenvolvem tétano descendente, constata- se retração da terceira pálpebra (em razão de espasmos de músculos oftálmicos), orelhas eretas, ranger de dentes e rigidez de cauda. Em ruminantes, é comum a ocorrência de timpanismo. A alimentação torna-se impossível (“trismo mandibular”). A rigidez das extremidades ocasiona postura “de cavalete” e, por fim, decúbito. Inicialmente, os espasmos tetânicos se manifestam como uma resposta ao estímulo e posteriormente tornamse permanentes. Observa-se retenção de fezes e urina, sudorese e febre alta. O paciente permanece consciente. Cordeiros e leitões morrem em decorrência da parada respiratória, na primeira semana; os animais adultos morrem entre 1 e 2 semanas. A recuperação completa demora de semanas a meses. A taxa de mortalidade é de, no mínimo, 50%, sendo maior em pacientes jovens. Em carnívoros, o período de incubação tende a ser mais longo e, com frequência, o local (ascendente) de tétano (rigidez e tremores) é notado próximo ao ferimento original. A progressão pode ser mais lenta que em animais ungulados, mas os sinais clínicos e o curso da doença são semelhantes. EPIDEMIOLOGIA A ocorrência de tétano está associada à introdução de esporos de C. tetani em tecido traumatizado. Ferimentos penetrantes em pata ocasionados por prego, realização de cirurgia em curral, uso de fitas de borracha para castração e caudectomia em ovinos, colocação de brinco, injeção, ferimentos de tosquia, infecção uterina pósparto, infecção umbilical do neonato, briga entre pequenos animais e amarração de membros predispõem ao tipo de lesão e à contaminação fecal e do solo associada ao tétano. CARACTERÍSTICAS IMUNOLÓGICAS TeNT é antigenicamente homogênea. A resistência adquirida ao tétano depende da antitoxina circulante. Em ruminantes sadios, temse detectado pequena quantidade. Surpreendentemente, mas, dada sua alta toxicidade, os pacientes que sobrevivem ao tétano, com possível exceção de cães e gatos, são suscetíveis a nova infecção. Em cães e gatos, às vezes, a quantidade de toxina necessária para causar tétano é grande o suficiente para induzir uma resposta contra a toxina. As proteções passiva e ativa são obtidas pela administração de antitoxina e de vacina contendo toxoide, respectivamente. DIAGNÓSTICO LABORATORIAL Um esfregaço de ferimento suspeito corado pela técnica de Gram pode revelar uma bactéria típica, “em formato de raquete de tênis”. Sua ausência não exclui a possibilidade de tétano, e sua presença é meramente sugestiva, quando a morfologia não é característica. Faz- se a semeadura do exsudato da ferida em ágar sangue, em ambiente anaeróbico. O aumento do conteúdo de ágar (até 4%) inibe a agregação das bactérias, enquanto a colocação de uma gota de antitoxina inibe a hemólise nesta área da placa. Tradicionalmente, as culturas em caldo de carne cozida são incubadas e algumas aquecidas a 80°C, por tempo variável (até 20 min), a fim de matar as bactérias, mas não os esporos. Todas as culturas são incubadas em temperatura de 37°C, por 4 dias, e faz-se a subcultura periodicamente em Agar sangue, durante esse período. Aquelas culturas que não foram previamente aquecidas são submetidas ao aquecimento antes da subcultura. Isolados suspeitos são identificados por meio de testes diferenciais, e confirma-se uma cepa como produtora de toxina tetânica por meio da injeção intramuscular de cultura em caldo, de 48 h, em dois camundongos, sendo que um deles recebe a antitoxina. Atualmente, esse procedimento é raro porque a doença é tão característica que não há necessidade de diagnóstico laboratorial. Também podem ser utilizados primers preparados para ampliar o gene que codifica a toxina tetânica (por meio de PCR), a fim de confirmar o isolamento de C. tetani. Tetani Castração ou auxílio em partos sem os cuidados higiênicos necessários em locais que pode conter Clostridium ,como nas áreas de contenção, há o risco de infecção. Bezerros, se ao nascer entrarem em contato com o solo contaminado por clostridium, podem a adquirir através do umbigo. Distúrbio – mal dos 7 dias. Tempo para germinar e produzir a toxina. Contato com materiais enferrujados – Ferro é fagocitado (reconhecido como estranho), enquanto o clostridium não. O ambiente criado pela formação de cascas (escara) pela ferida lacerada e contaminada é de anaerobiose. Desinfetantes comuns podem até matar a bactéria, mas não desinfetam os esporos, necessitando de autoclaves. Água oxigenada – transporta os resíduos de Fe e Limpam os resíduos celulares, estimula a reposição de células. Tetanolisina – lise de hemácias (hemácia transporta O2 ligado ao Fe), impede que o ferro e o O2 chegue, conseqüente mente tem microaerofilia e anaerobiose. Ativação da Tetanopasmina. O mediador glicina faz com que haja relaxamento e expansão da fibra muscular. A toxina inibe o relaxamento, pois bloqueia a liberação de glicina, e contrai a fibra muscular, hipereflexia. Opistótomo: pescoço vem para trás e membrosanteriores e cauda para trás. Equinos com certa necrose intestinal, se ingerir clostridium, vão ser germinados. Há multiplicação de clostridiuns em todas as espécies, no intestino. Botulinum Toxina A – aves B, C, D - bovinos Hiporeflexia CLOSTRIDIUM CHAUVOEI C. chauvoei é um bastonete grampositivo, anaeróbico obrigatório, móvel e que produz esporo subterminal ou subcentral. C. chauvoei causa miosite endógena necrosante enfisematosa (carbúnculo sintomático ou blackleg), em bovinos. PRODUTOS CELULARES DE INTERESSE MÉDICO À semelhança de outros clostrídios, C. chauvoei produz várias exotoxinas proteicas potentes, as quais são responsáveis pelas doenças causadas pela bactéria. A alfatoxina é uma hemolisina estável em ambiente com oxigênio, à semelhança da alfatoxina letal de C. septicum que forma poro. Acredita-se que outros produtos extracelulares sejam importantes na patogênese, se a infecção inclui uma DNAase (“betatoxina”) e uma neuraminidase (sialidase), as quais removem os resíduos de ácido siálico de glicoconjugados da parede celular de células eucarióticas, resultando em desarranjo da matriz intercelular. Chauveolisina (“gamatoxina”) é uma citolosina ligadora de colesterol semelhante à perfringolisina O, descrita anteriormente, a qual se liga a microdomínios que contenham colesterol na membrana da célula eucariótica para formar um poro, o que resulta na morte da célula. RESERVATÓRIO E TRANSMISSÃO C. chauvoei habita intestino, fígado e outros tecidos de espécies animais suscetíveis e resistentes. Carbúnculo sintomático ocorre em regiões endêmicas, mundialmente, nas quais se acredita que a infecção seja adquirida do solo, inclusive de solo contaminado com fezes de animais carreadores. A infecção do trato intestinal é seguida da disseminação do microrganismo aos tecidos pelo fígado; a bactéria, na forma de esporo, sobrevive nos músculos de todo o corpo. O microrganismo também pode ser introduzido em ferimentos traumáticos, a partir do solo; neste caso pode provocar gangrena gasosa. PATOGÊNESE A disseminação de esporos oriundos do intestino pelos tecidos, especialmente aos músculos esqueléticos, precede a ocorrência da doença em bovinos. Condições que favorecem a germinação dos esporos, com subsequente multiplicação bacteriana e produção de toxina, ocasionam lesões locais manifestadas por edema, hemorragia e necrose miofibrilar, bem como toxemia sistêmica. Em geral, não ficam evidentes quais fatores desencadeiam a germinação dos esporos, mas qualquer condição de anoxia local, inclusive contusão ou injeção de produto irritante, provoca a germinação. Suspeita-se que a debandada (“estouro”) de grupos de bovinos jovens bem alimentados e, provavelmente, daqueles em compleição física discretamente inapropriada, para fugir de moscas “mordedoras”, comuns no verão, seja o principal estímulo causador de anoxia muscular e ativação de esporos. A alfatoxina necrosante, juntamente com outras exotoxinas mencionadas, é responsável pelas lesões iniciais. O metabolismo bacteriano com produção de gás utilizando a fermentação pode ser um fator contribuinte. Os centros das lesões tornam-se secos, escuros e enfisematosos, em razão da natureza necrosante da infecção, enquanto a periferia das lesões é edematosa e hemorrágica (Figura 35.10). Um odor de manteiga rançosa é típico. Microscopicamente, notamse alterações degenerativas de fibras musculares alteradas pelo edema, enfisema e hemorragia. A infiltração de leucócitos é mínima. Clinicamente, constatam-se febre alta, anorexia e apatia. É comum o desenvolvimento de claudicação aguda. As lesões superficiais provocam tumefações visíveis, nas quais se observa crepitação ao serem palpadas. Embora o carbúnculo sintomático, em geral, acometa um dos principais músculos dos membros, às vezes, o local da infecção envolve músculos menores, como diafragma, miocárdio ou língua. Alguns animais morrem subitamente, outros dentro de 1 ou 2 dias. Às vezes, a ativação de esporos endógenos por injeção de substância química irritante provoca miosite iatrogênica fatal em equinos. EPIDEMIOLOGIA A ocorrência de carbúnculo sintomático é mundial. A taxa de prevalência da doença difere entre as regiões geográficas e dentro delas, o que sugere, como reservatório, o solo ou fatores climáticos ou sazonais ainda não definidos. Bovinos jovens bem alimentados (< 3 anos) são os preferencialmente acometidos. Como mencionado, suspeita-se de que exercício físico ou contusão sejam eventos desencadeadores. Em ovinos e em algumas outras espécies animais, C. chauvoei geralmente provoca infecção de ferimentos que faz lembrar edema maligno ou gangrena gasosa. Outros clostrídios (Clostridium novyi, C. septicum e C. sordellii) podem estar presentes. CARACTERÍSTICAS IMUNOLÓGICAS Anticorpos circulantes contra toxinas e componentes celulares parecem determinar a resistência a C. chauvoei. As vacinas comerciais com formalina e adjuvante incluem componentes de até 6 outras espécies de clostrídios (Clostridium haemolyticum, C. novyi, C. perfringens tipos C e D, C. septicum e C. sordellii). DIAGNÓSTICO LABORATORIAL Bastonetes grampositivos esporulados podem ser detectados em esfregaços de tecidos infectados e identificados com reagentes imunofluorescentes. C. chauvoei requer condições anaeróbicas rigorosas e meio de cultura rico em cisteína e vitaminas hidrossolúveis. A bactéria se assemelha a C. septicum e frequentemente esses microrganismos são recuperados simultaneamente. Diferentemente de C. septicum, fermenta sacarose, mas não salicina, e não se multiplica em temperatura de 44°C. O uso de primers de DNA para ampliar as regiões espaçadoras 16S23S do DNA (por meio de PCR) possibilita diferenciar C. septicum de C. chauvoei. Esse teste também pode ser utilizado para detectar microrganismos nos tecidos. A detecção da bactéria nos tecidos ou sua identificação em meio de cultura também pode ser realizada pelo uso de primers de DNA destinados à ampliação de partes espécieespecíficas do gene que codifica a proteína flagelar flagelina, por meio de PCR, e esses têm sido utilizados com sucesso para diferenciar os clostrídios histotóxicos. TRATAMENTO E CONTROLE Com frequência, o tratamento é frustrante. Inicialmente, deve-se administrar penicilina, por via intravenosa, prosseguindo o tratamento com preparações de uso intramuscular. Nas regiões endêmicas, os bovinos são vacinados contra carbúnculo sintomático aos 3 a 6 meses de idade e, em seguida, anualmente. A vacinação deve preceder a época de exposição em, pelo menos, 2 semanas. Durante um surto, todos bovinos são vacinados e tratados com penicilina de longa duração. As ovelhas prenhes são vacinadas 3 semanas antes da parição, época na qual frequentemente ocorre infecção. Os cordeiros podem necessitar de vacinação ao longo de seu primeiro ano de vida. Em razão da natureza infecciosa da doença, com frequência recomendase a mudança de pastagem ao se constatarem os primeiros casos. Clostridium chauvoei é o agente etiológico do carbúnculo sintomático. - Doença fatal de bovinos, ovinos e outros ruminantes. - Agente bacilo anaeróbio gram positivo, formador de esporos, encontrado mais comumente no solo e TGI. - Bactéria encontrada na forma vegetativa ou de esporos. - Esporo = forma dormente que ocorre em determinadas condições em que a forma vegetativa não ocorre. Quando as células vegetativas exarcebam seu crescimento, a bactéria produz toxinas. - A bactéria sofre esporulação em condições desfavoráveis, permanecendo neste estado por longos períodos até que as condições sejam favoráveispara seu desenvolvimento. - Período sazonal de primavera-verão. - Precisa de transporte para entrar – macrófagos. Eventualmente entra ativamente pelas células N. – toxinas antifagocitárias - viaja com o macrófago até que ele morre e libera essa bactéria. - Lesão no músculo – hemorragia – microaerofilia e anaerobiose – germinação. SINAIS CLÍNICOS - Em alguns casos, nenhum é observado pois o animal afetado já é encontrado morto. - Animais acometidos, usualmente apresentam alta T°C, anorexia, depressão e quando os membros são afetados, a lesão característica do carbúnculo sintomático pode ser observada no músculo esquelético. - Observa-se aumento da área devido edema. À palpação, percebe-se crepitação e enfisema devido a formação de bolhas de gás, durante a multiplicação bacteriana. - Mortes súbitas podem ocorrer em casos de carbúnculo sintomático visceral em bovinos e ovinos, quando o coração é afetado. - Principal espécime usado para o diagnóstico é o tecido muscular afetado (miocárdio e fígado também podem ser usados). - A detecção do agente a partir de um determinado espécime clínico é suficiente para o diagnóstico. Entretanto, deve-se levar em consideração que é um habitante normal do TGI e, portanto, o tecido muscular proveniente de um caso suspeito deve ser encaminhado e examinado no laboratório poucas horas após a morte. - Observar orifícios: oral, nasal, anus e vagina – pode mimetizar o carbúnculo hemático. TOXINAS - alfa (hemolítica, necrozante e letal – principal toxina), beta, gama. Observam-se nas impressões do tecido, bastonetes gram positivos, pleomórficos, esporulados ou não, identifcados pela técnica de IFD. - Cada amostra controle foi corada apenas pelo conjugado correspondente. Cultura pura de bastonetes com a mesma morfologia descrita foi obtida a partir do fragmento da musculatura lesada insubada em anaerabiose. - Foi também identificado pela PCR a partir do isolado. PATOGENIA - A hipótese é que os esporos presentes no intestino são veiculados por macrófagos até a musculatura onde permanecem em latência. - Traumas nas grandes massas musculares, criam um ambiente de baixo potencial de óxido-redução, propiciando a germinação dos esporos e a consequente produção de toxinas. - Distribuido no solo e TGI dos herbívoros. A sobrevivência do agente no solo sob a forma de esporos é o fator mais significante para a transmissão aos bovinos, pois a ingestão de pastos contaminados com esporos constitui-se na principal fonte de infecção. - Bovinos jovens, entre 4 meses e 3 anos no mais alto patamar nutricional são os mais susceptíveis. - Clinicamente, os animais apresentam temperatura elevada, anorexia, depressão e manqueira quando o membro é atingido. - O local torna-se edematoso e, à palpação há crepitação decorrente das bolhas de gás produzidas pela multiplicação da bactéria. A evolução para morte ocorre geralmente em até 72h. - A lesão é acompanhada por edema, hemorragia e necrose miofibrilar, exalando acentuado odor rançoso. DIAGNÓSTICO - Imunofluorescência direta IFD permite detectar em esfregaços de cultivo e em impressões obtidas diretamente dos tecidos durante a necropsia. - PCR que amplifica sequências gênicas que codificam as subunidades 16Srna, 16S-23SrDNA e 23SrDNA. IMUNIDADE - Vacinação para controle. Polivalente SC. Primeira dose aos 60 dias após nascimento e 2ª dose 4 semanas antes do desmame ou no período do desmame. Reforço se área for prevalente. Em um surto – 2 meses e 2 anos devem ser vacinados ou revacinados. 2 semanas após vacinação, o nível de imunidade pode ainda não ser suficiente. Carcaças devem ser incineradas para prevenir a disseminação.
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