Microbiologia de

AnaeróbiosProf. Adj. Ary Fernandes Junior

Departamento de Microbiologia e Imunologia

Instituto de Biociências - UNESP

Distrito de Rubião Júnior s/n

CEP 18618-000/ Botucatu/ SP /Brasil

Tel. 14 3880. 0412/0413

ary@ibb.unesp.br

Aeração - Metabolismo energético

Aeróbio estrito

(18-21% )

P. aeruginosa,

Mycobacterium

Anaeróbio estrito

(<0,5%)

C.haemolyticum

Facultativo

(<0.5-21%)

Enterobactérias

Microaerófilo

aeróbio (1-5%)

Campylobacter,

Neisseria

Microaerófilo

anaeróbio

(Aerotolerante)

(2-8%)

Bacteroides,

Clostridium

Bactérias aeróbias e facultativas

O2 Metabolismo

Ação das enzimas superóxido dismutase, catalase e peroxidase. Estas

enzimas eliminam radicais tóxicos do oxigênio que são inevitavelmente gerados

em sistemas vivos na presença de O2. A distribuição destas enzimas nas células

determina a capacidade destas células existirem na presença de O2 .

Sistema de

desintoxicação

Produtos

não tóxicos

O2 + 2 e- + 2 H+ H2O2

O2 + e- O-

2

O2 + H2O2 OH*

O-2 + H2O2 O2 + OH2- + OH*

H2O2 + e- + H+ H2O + OH*

Produtos

tóxicos

Bactérias anaeróbias estritas

Danos ao DNA, destroem

componentes lipídicos, inativam

enzimas

Morte

bacteriana

O2 Metabolismo

O2 + 2 e- + 2 H+ H2O2

O2 + e- O-

2

O2 + H2O2 OH*

O-2 + H2O2 O2 + OH2- + OH*

H2O2 + e- + H+ H2O + OH*

Produtos

tóxicos

Ausência do

sistema de

desintoxicação

Reação positiva produzida por Bacillus sp;

Reação negativa produzida por Clostridium sp.Teste da Catalase

Visão geral das infecções por bactérias anaeróbias

Tétano

Botulismo

Gangrena Gasosa

Colite Pseudomembranosa

Determinam

quadros clínicos

específicos(infecções clássicas)

Bastonetes

Esporulados Gram

Positivos

Toxinfecções

Infecções Inespecíficas

Cocos ou Bastonetes Gram

Positivos ou Negativos

Principais bactérias anaeróbias de importância

clínica

Cocos Gram positivos Peptococcus

Peptostreptococcus

Gram negativos Veilonella

Bastonetes Gram positivos não esporulados Actinomyces,

Propionibacterium

Gram positivos esporulados Clostridium

C. botulinum, C. tetani,

C. difficile, C. perfringens

Gram negativos Bacteroides fragilis,

Prevotella, Fusobacterium,

Porphyromonas

Cavidade oral e Trato

respiratório superiorFusobacterium nucleatum

Cocos anaeróbios

Actinomyces

PelePropionibacterium acnes,

Peptostreptococcus

Trato genital feminino

Bacteroides, PorphyromonasPeptostreptococcus; Clostridium;

Lactobacillus

Intestino

Grupo Bacteroides fragilis, Cocos

anaeróbios, Clostridium; Eubacterium,

Bifidobacterium

Anaeróbios predominantes da microbiota normal

Bactérias anaeróbias e infecções associadas representativas

Abscessos no cérebro

-Peptostreptococos, Fusobacterium nucleatum e outros

Infecções de orofaringe

-Anaeróbios de orofaringe; Actinomyces, Prevotella melaninogenica, espécies de Fusobacterium

Infecções de pleura e pulmões

-Peptostreptococos, espécies de Fusobacterium, Prevotella melaninogenica, Bacteroides fragilis

em 20 a 25% dos casos e outros

Infecções intra-abdominais

-Abscesso de fígado: anaeróbios mistos em 40 a 90% dos casos, microrganismos facultativos

-Abscessos abdominais: Bacteroides fragilis e outros da microbiota gastrintestinal

Infecções do trato genital feminino

-Abscessos vulvares: Peptostreptococos e outros

-Abscessos pélvicos e tubos ovarianos: Prevotella bivia e P. disiens, peptostreptococos, outros

Pele, tecidos moles e infecções de medula

-Microbiota anaeróbica mista; Propionibacterium acnes

Bacteriemia

-Bacteroides fragilis; peptostreptococos; Propionibacterium; Fusobacterium; Clostridium e outros

Endocardite

-Bacteroides fragilis; Actinomyces

Localizações habituais de infecções causadas por bactérias

anaeróbias

Sinusite crônica

Bacteremia, septicemia, endocardite

Abscessos subdiafragmático,

hepático e sub-hepático

Na mulher, abscesso pélvico,

endometrite, infecção pós-aborto,

abscesso tubo ovariano

Infecções abdominais

-pós-traumática ou pós-cirúrgica

-posterior a ruptura visceral

-tumor maligno

Infecções periodontais

Abscesso pulmonar

-pneumonia necrótica

-empiema

Abscesso cerebral

Abscesso perirretal

Celulite necrótica

Infecção vascular ou

gangrena gasosa

Locais da infecção Tipo de infecção

Sistema Nervoso Central Abscessos cerebrais

Cabeça e Pescoço Abscesso periodontal

Outras infecções orais

Pleuro pulmonar Pneumonia por aspiração

Abscessos pulmonares

Pneumonia necrosante

Intra-abdominais Peritonites e abscessos

Trato genital feminino Abscessos tubo-ovarianos

Abscessos vulvo-vaginais

Aborto séptico

Tecidos moles Gangrena gasosa (mionecroses)

Celulite crepitante

Fascite necrosante

Características importantes das infecções inespecíficas por bactérias anaeróbias

Geralmente são infecções endógenas

Geralmente são infecções mistas

Geralmente o patógeno não apresenta fatores de

virulência evidentes

Geralmente existem fatores predisponentes

característicos

Geralmente existem dados clínicos sugestivos

Fatores predisponentes das infecções por anaeróbios

Isquemia tecidual

Presença de destruição tecidual

Presença de tecidos desvitalizados

Presença de tecidos necrosados

Infecção prévia por outras bactérias

Presença de corpo estranho nos tecidos

Mordidas de animais ou humanas

Processos obstrutivos (vias respiratórias ou biliares,

trato intestinal)

Insuficiência

vascular periférica

“Traumas”

“Cirurgias”

Dados clínicos sugestivos

Odor fétido (ácidos graxos e aminas)

Necrose tecidual intensa e desproporcional a lesão

Produção de gás em abscessos

Produção de gás em tecidos moles (celulite

crepitante);

Próximo a superfície de mucosas (anaeróbios

fazem parte da microbiota de mucosas);

Coloração negra em secreções contendo sangue;

Infecção depois de mordidas;

Infecção associada a tumor maligno, cirurgia

intestinal ou ginecológica

Endocardite com hemoculturas negativas

Uso de aminoglicosídeos sem resultado

terapêutico

Visto na lâmina de microscopia e não cresceu no meio de cultura em cultivos normais;

Dados clínicos sugestivos

Amostras Exsudato de abscessos profundos, biópsias

teciduais;

Coleta Descontaminar adequadamente a superfície

(sabão, álcool iodado, iodo polvidona ou clorexidina)

(Aspiração com agulha e seringa)

Transporte adequado Sem ou com mínima exposição

ao oxigênio atmosférico

BACTÉRIAS ANAERÓBIAS

(Isolamento)

Obs: Swab– devem ser, sempre que possível, rejeitados

- São susceptíveis de serem contaminados,

- ficam mais expostas ao O2 ambiente e à dissecação,

- colhem pequenos volumes de produto para amostra,

- não permitem a preparação de um bom esfregaço.

Seleção de agentes antimicrobianos apropriados

Remoção de bactérias por drenagem de abscessos

Eliminação de corpos estranhos

Desbridamento de tecido necrótico

BACTÉRIAS ANAERÓBIAS

(Tratamento de doenças inespecíficas)

Actinomyces (A. israelli); Propionibacterium; Eubacterium

(E. lentum, E. timidum, E. brachy), Bifidobacterium

(B. longum, B. breve) ; Arachnia; Rothia; Lactobacillus.

-Membros da microbiota da pele e superfícies mucosas

(boca, intestino, genitais) do Homem e animais

-Muitas espécies são consideradas oportunistas

-Crescimento lento: 3 ou + dias; Actinomyces (2 ou mais

semanas)

Bacilos anaeróbios Gram Positivos não esporulados

Semelhante fungos (filamentos “ramificados”)

Actinomyces israelli Agente da Actinomicose

(60% cervicofacial, 15% torácica, 20% abdominal,

5% outros tipos ex. DIU)

Raramente isolado em cultura pura (crescimento lento)

Típicos “grãos de enxofre” na descarga da lesão

Actinomyces

Actinomyces

Actinomicose cervicofacial

Bifidobacterium sp

habitante da pele e cólon

implicado em quadros de

endocardite (próteses

valvulares), septicemias

acne em adolescentes

Propionibacterium acnes

Bacteroides; Fusobacterium; Prevotella; Porphyromonas;

Wolinella; Leptotrichia; Desulfomonas; Butyrivibrio;

succinivibrio, Anaerovibrio, Anaerobiospirillum,

Selenomonas.

Membros da microbiota normal de animais e humanos

-boca

- trato respiratório superior

- intestino

- aparelho genital

Encontrados em mais de 50% das amostras clínicas que

contêm anaeróbios

Bacilos anaeróbios Gram negativos

Grupo dos Bacteroides pigmentados e

Porphyromonas (colônias pigmentadas)

(B. corporis, B. denticola, P. asaccharolytica, P. gingivalis,,

P. endodontalis:

-Microbiota normal da boca, aparelho intestinal e

urogenital

-São agentes frequentes de infecções:

• dentárias

• pescoço e cabeça

• após mordedura

Bacteroides

Grupo dos Bacteroides não pigmentados (bile

sensíveis)

Atualmente inclui Prevotella (P. melaninogenica) e

B. bivius, B. disiens, B. oris, B. buccae, B. oralis

Implicados em situações idênticas às referidas para os

Bacteroides pigmentados

Bacteroides

Grupo do Bacteroides fragilis (bile resistentes)

Inclui, entre outros: B. fragilis; B. tethaiotaomicron,

B. distasonis

-Implicados em situações de infecções e sepsis com

ponto de partida abdominal

Bacteroides

Fusobacterium longos, finos, pontas afiladas

F. nucleatum Microbiota normal da boca, trato respiratório

superior, intestino e aparelho genital; implicado no mesmo tipo de

infecção que os Bacteroides pigmentados

F. necrophorum Altamente virulento; em crianças e jovens: pode

causar faringoamigdalite, complicações locais (abscesso

periamigdalino, abscesso periapical, tromboflebite séptica veia

jugular.

Complicações à distância: abscessos metastáticos, pós bacteriemia

pulmão, pleura, fígado, articulações.

F. ulcerans (isolado a partir de lesões ulceradas )

Fusobacterium

1 - Fusobacterium nucleatum - microscopia eletrônica de transmissão;

2 - Bacteroides fragilis - microscopia eletrônica de transmissão;

3 - Fusobacterium nucleatum - coloração de Gram;

4 - Bactérias produtoras de pigmento negro - Porphyromonas e Prevotella.

Bacilos anaeróbios Gram negativos

3

Prevotella sp

Cocos anaeróbios Gram positivos

Relevância clínicas Gêneros Peptostreptococcus (P. magnus,

P. asaccharolyticus, P.prevotti, P.micros e P. anaerobius);

Peptococcus (P. niger)

Normalmente colonizam a cavidade oral, trato gastrintestinal, trato

genito-urinário e a pele;

Quando estes microrganismos se disseminam para locais

normalmente estéreis eles causam infecções;

-É necessário evitar a contaminação de amostras clínicas por peptostreptococos

que existem na microbiota da mucosa;

-A amostra colhida deve ser transportada num recipiente livre de oxigênio para

impedir a perda dos microrganismos;

-Os microrganismos necessitam de ser cultivados em meios enriquecidos e por um período longo, entre 5 a 7 dias.

Gênero Clostridium (* 202 espécies)

Bastonetes Gram positivos (0,2 a 4 m por até 20m)

* Euzéby (2012) www.bacterio.cict.fr/c/clostridium.html

Endósporos (método

de Wirtz)

Endósporos

Microscopia eletrônica

C. tetani

C. botulinum C. difficile

Gênero Clostridium

cápsula

Cápsula (C. perfringens)

Normalmente móveis (peritríqueos)

Cultivo em anaerobiose (Técnicas especiais)

Patogênicos Meios Complexos e Enriquecidos (AS)

pH próximo do neutro; Incubação em torno de 37oC

Colônias (1 ou 2 dias, Contornos Irregulares)

Gênero Clostridium

C. perfringens

Maioria hemolíticos

Gênero Clostridium

Espécies Patogênicas Exotoxinas

(Neurotrópicas e Necrozantes)

Meio líquido (Tioglicolato ou Fragmentos de Tecidos)

Odor pútrido em culturas ou lesões

Produtos do Metabolismo Identificação de

espécies

Sensíveis ao estresse ambiental e

desinfetantes

C. perfringens (Enterotoxemias; Infecções de Feridas)

C. septicum (Infecções de Feridas Edema maligno)

C. difficile (Enfermidades diarrêicas em HO)

C. novyi (GG em HO)

C. chauvoei , C. haemolyticum (Anaeróbio estrito),

C. piliforme, C. sordelli , C. colinum , C. spiroforme,

Não Invasivos Toxinfecção (C. tetani e C. botulinum)

Invasivos Manifestações Regionais ou Sistêmicas

Gênero Clostridium

Clostridium tetani

Todos os mamíferos são susceptíveis

Período de Incubação x Mortalidade

(incubação 3-5 dias mortalidade 90%)

(incubação ± 20 dias mortalidade 3%)

(10 tipos sorológicos - Ag H)

Solo ( Doença Telúrica)

Transitório no intestino;

Clostridium tetani

Patogenia Toxinas (Tetanolisina e Tetanospasmina)

Riso Sardônico ou Trismo

Esporo (Lesão) Forma Vegetativa Toxina

(Tetanospasmina) SNC Impede liberação

Glicina e/ou Ácido Gama-Aminobutírico Paralisia

Espástica Morte

Som e Luz x Liberação de Glicina;

Neurotoxinas de Clostridium

Polipeptídeo 50 k Da

(Pré-Toxina)

Fração A (Active) (Leve)

(50 kDA) - Efeito Tóxico

Fração B (Binding) (Pesada)

(100 kDA) - Fixação

Ativação quando

quebra desta

ligação bissulfeto

Proteases-Tétano

Tripsina - Botulismo

Interneurônioinibitório

Inibição

Sinais excitatóriosdo Sistema

Nervoso Central

Músculo

Ação da toxina tetanospasmina(Neurotoxina)

Glicina Toxina

tetânica

Acetilcolina

-DiagnósticoClínico, Bacterioscopia, Cultura,

Inoculação em Animais Sensíveis.

-Tratamento Antitoxina (Soro antitetânico) (para

Toxina livre) (Tratamento de suporte)

-Sensibilidade a drogas Penicilinas, Cefalosporinas,

Metronidazol

-Imunização Toxóide Tetânico (Neurotoxina tratada)

Clostridium tetani

Patogenia do

C. tetani

A severe case of tetanus.A severe case of tetanus.

muscles, back and legs are rigidmuscles, back and legs are rigid

muscle spasms can break bonesmuscle spasms can break bones

can be fatalcan be fatal (e.g respiratory (e.g respiratory falurefalure))

Paralisia Espástica

Opistótono

Paralisia Espástica

Resistente à Pepsina e HCL

Sensível à Tripsina (Ativação da Toxina)

Clostridium botulinum(Toxina potente x termolábil)

Botulismo (Botulus = Salsicha)

Esporo no alimento Forma Vegetativa Toxina (Tipos

= A, B, C1, C2, D, E, F, G e H) Intestinos Circulação

Nervos (Placa Mioneural) Inibe liberação de

Acetilcolina Paralisia flácida Morte (18 a 36 horas)

Patogenia

Secura na boca e diplopia

Ação da toxina Botulínica(Neurotoxina)

Sinais

excitatórios do

Sistema

Nervoso Central

Músculo

Mecanismo da Toxina Botulínica

Patogenia do

Botulismo

Botulismo Clássico ou por alimentos:

Resulta da ingestão de toxina pré-formada em alimentos

contaminados

Os alimentos caseiros estão mais

envolvidos do que os alimentos industrializados

É observado tipicamente em adultos

Botulismo infantil:

Resulta da multiplicação in vivo de C. botulinum, com produção

de neurotoxina no intestino do lactente

Os lactentes ingerem esporos (do solo ou da poeira caseira), mas

não a toxina pré-formada

É a forma mais comum

Dificuldade em sugar e deglutir,

choro alterado, hipotonia

e fraqueza muscular

Botulismo indeterminado:

Não é possível implicar uma origem de C. botulinum em

alimentos ou feridas

É observado em indivíduos com mais de 12 meses de idade

Botulismo de feridas:

Resulta da produção de toxina botulínica in vivo após

multiplicação do C. botulinum numa ferida infectada

É a forma mais rara

Ferida botulínica

-Diagnóstico Clínico

Toxina no plasma ou em tecidos antes da morte

-Tratamento Soroterapia (Para toxina livre)

Guanidina e Aminopiridina ( liberação de Acetilcolina)

-Imunização Toxóide (Necessário elevada quantidade

da toxina)

Clostridium botulinum

(Clostridio Invasivo)

Ocorre no trato intestinal de humanos, animais e solo.

Capsulado

Manifestação Clínica

Intoxicação (Enterotoxemias) (Rápida Multiplicação)

Infecção com Gangrena Gasosa (Destruição Tecidual)

Clostridium perfringens (Tipos A - E)

C. perfringens

Esporo Tecido (Lesão ou Via Digestiva) Toxinas

e Enzimas Necrozantes (Forma Vegetativa) Necrose

Bacteremia (Linfáticos e Sanguíneo) Toxemia

Morte do Indivíduo.

Clostridium perfringens

Patogenia

-Toxinas (14 tipos) (Toxina alfa ou fosfolipase C)

(Age sobre Lecitina do Tec. Conj. Necrose local)

-Diagnóstico Bacterioscopia, Pesquisa da toxina,

(cultivo)

-Tratamento Enterotoxemia Antitoxina

Penicilina G, Metronidazol, Macrolídeos, Ampicilina

Oxigênio Hiperbárico

Clostridium perfringens

Toxinas de Clostridium perfringens

FERMENTAÇÃO TUMULTUOSA- STORMY FERMENTATION

IRON MILK

O Clostridium perfringens É O ÚNICO

MICRORGANISMO QUE PRODUZ ESTA

REAÇÃO

Toxina alfa - lecitinase

(fosfolipase C)

C. perfringensenterotoxigênico

Gangrenas

http://catalog.nucleusinc.com/enlargeexhibit.php?ID=849

Gangrenas

Gangrenas

Clostridium septicumEdema maligno

Celulite por

Clostridium

Colite (Clostridium difficile)