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Departamento Medicina Tropical Disciplina de Microbiologia e Imunologia Profa. Maria Amélia Maciel Bactérias Anaeróbias Divisão dos Micro-organismos quanto a sua necessidade de oxigênio Respiração anaeróbica São bactérias capazes de realizar o processo de respiração, em anaerobiose. O aceptor de elétrons seria outro elemento, e não o oxigênio. Principais mecanismos de respiração anaeróbica encontrada em procariotos Denominação da respiração Aceptor de elétrons/Produto final Bactérias e arqueas que realizam Carbonato CO2- CH3COO Bactérias Homoacetogênicas Carbonato CO2- CH4 Bactérias Metanogênicas Enxofre S-HS Bactérias anaeróbias estritas ou facultativas Sulfato SO4- Bactérias anaeróbias estritas Nitrato NO3 Bactérias anaeróbias facultativas Ferro Fe Bactérias e arqueas Oxigênio Aeróbicas obrigatórias- requerem O2 para o processo de respiração e crescimento. Anaeróbicas obrigatórias- não utilizam o O2, em presença deste podem ser inativas ou inibidas. Classificação dos Anaeróbios -Estritos: incapazes de crescer na superfície do agar exposto a níveis de O2 superiores a 0.5%. -Moderados: capazes de crescer quando expostos a níveis de O2 de 2% a 8%. -Anaeróbios aerotolerante: bactérias que exibem crescimento limitado ou escasso em ágar incubado em estufa com ambiente 10% de CO2, mas que tem bom crescimento em condições de anaerobiose. - Microaerófilas: preferem crescer em uma atmosfera com tensão reduzida (5%) de O2 mas podem crescer em meios sólidos em atmosfera com 10% de CO2. Anaérobios facultativos Crescem em condições aeróbicas ou anaeróbicas, utiliza o oxigênio como aceptor porém podem obter sua energia através de reações de fermentação. Classificação das bactérias em relação ao O2 Grupo Aerobiose Anaerobiose Efeito do O2 Aeróbico obrigatório Cresce Não cresce Requerido Microaerófilo Cresce pouco Não cresce Níveis abaixo de 0,2 atm Anaeróbico obrigatório Não cresce Cresce Tóxico Facultativo Cresce Cresce Não é requerido , mas pode ser utilizado Anaérobico aerotolerante Cresce Cresce Não é requerido , nem é utilizado Exemplos Estritos- Clostridium haemolyticum, Clostridium novyi obs. Raros em casos de infecção humana, porém fazem parte da microbiota. Moderados – Bacteroidis fragilis e Clostridium perfrigens, C. difficile. Aerotolerantes- Clostridium cannis ,C. tertium Facultativos – Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Microaerófilas- Campylobacter jejuni Tolerância ao Oxigênio Observações- Anaeróbias estritas –expostas por 10 minutos morrem, mas as bactérias anaeróbias moderadas toleram mais oxigênio em processos infecciosos. Características gerais das anaeróbias Anaeróbias obrigatórias, aerotolerantes ou anaeróbias facultativas - ausencia de citocromos - ausencia ou pequena quantidade de catalase, peroxidase e superoxido desmutase Microbiota normal da pele e de mucosas Infecções endógenas Infecções mistas Sintetizam lipases, colagenases, proteases, lecitinases Anaeróbios pertencentes a Microbiota Trato Respiratório Superior Pele Uretra Vagina Fusobacterium Veilonella Prevotella Porphyromonas Propionibacterium Peptostreptococcus Eubacterium Bacteroides spp. Fusobacterium Prevotella Veillonella Peptostreptococcus Mobilluncus Lactobacillus Eubacterium Anaeróbios pertencentes a Microbiota Estomago Intestino delgado Intestino (terminal) Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus Bacteroides fragilis Clostridium spp. Eubacterium Bifidobacterium Microbiota Anaeróbios clinicamente importantes Cocos Bacilos Gram positivos Coprococcus Peptostreptococcus Ruminococcus Gram positivos Formadores de esporos- Clostridium Não formadores de esporos Actinomyces Bifidobaterium, Eubacterium Lactobacillus, Mobilluncus Gram negativos Veilonella Gram negativos Bacteroides Fusobacterium Provotella Infecções As infecções causadas por bactérias anaeróbias são eventos clínicos comuns e algumas se manifestam de forma muito grave, cursando com altas taxas de letalidade. Além disso, as infecções anaeróbias facilmente escapam ao diagnóstico laboratorial por causa das precauções especiais necessárias à coleta e transporte dos espécimes clínicos. O não tratamento dos anaeróbios em infecções mistas geralmente resulta em resposta incompleta ou insucesso. E muitos agentes antimicrobianos, comumente utilizados em infecções graves, apresentam atividade limitada contra os anaeróbios. Paralelamente, a ocorrência de resistência natural ou adquirida aos antimicrobianos ativos tem aumentado progressivamente, tornando a resposta terapêutica ainda mais incerta. Microbiota/Infecção relação com ruptura da barreira cutânea A microbiota endógena das superfícies mucosas e, em menor extensão, da pele, é geralmente a fonte dos anaeróbios participantes de um processo infeccioso. Os anaeróbios superam os aeróbios numa razão de 10:1 na composição das floras oral e vaginal e de 1.000:1 no cólon. Outros aspectos importantes incluem o número de micro-organismos que alcançam os tecidos profundos (tamanho do inóculo) e os vários fatores de virulência (toxinas, enzimas e outras substâncias) produzidos pelos micro-organismos, bem como a integridade do sistema imune do hospedeiro. Infecção por anaeróbias Sítio anatômico Surgimento de infecção após mordida animal ou humana Infecção associada a tumores Odor fétido Presença de grânulos de enxofre no material clínico Bactérias Anaeróbias -Patologias Infecções anaeróbios de origem exógena Infecção hospitalar Clostridium difficile Botulismo Gastroenterites Clostridium difficile Tétano Infecções por mordeduras de animais e humanos Infecções em usuários de drogas injetáveis Infecções anaeróbios de origem endógena Abscessos Artrite séptica Apendicite ou colecistite Empiemas torácico Endocardite Periodontites Meningites após abscesso Oeteomielite Periotonite Sinusite Sítios mais comuns de Infecção Anaeróbias Abscesso cerebral Sinusite crônica Abscesso pulmonar ou hepático Endocardite Septicemia Infecções abdominais pós-trauma ou cirúrgica ou neoplasia Abscesso periretal ou pélvico Infecção vascular Infecções inespecíficas Etiopatogênese dos abscessos Em relação aos abscessos de localização profunda e lesões necróticas- os agentes bacterianos etiológicos são anaeróbias e outros agentes bacterianos. - Processo patológico envolve estase vascular que gera necrose tecidual gerando uma redução da tensão de oxigênio, com aumento potencial de oxirredução dos tecidos. - Em alguns casos há uma associação poli-microbiana. Ocorrência das Infecções anaeróbias ↑ Maior diagnóstico microbiológico dos anaeróbios relacionados as patologias ↑ de Infecções endógenas ↑ Aumento das condições que favorecem as Infecções endógenas ↑ Doenças neoplásicas gerando um aumento de uso de imunossupressores. Alteração da microbiota Modelos de Infecções 1960 – As infecções mais comuns eram por Clostridios. Atualmente – Bacteroides fragilis, Prevotella, Porphyromonas, Fusobacterium. Bacilos Gram negativos- estas infecções em especial estão aumentando por conta da resistência bacteriana. Bactérias mais frequêntes Bacilos gram-negativos: Bacteroides, Fusobacterium , Prevotella e Porphyromonas. Cocos gram negativo: Veillonella Bacilos gram-positivos: Peptostreptococcus Cocos gram-positivo:Clostridium, Actinomyces, Bifidobaterium. Eubacterium e Propionibacterium. Diagnóstico Microbiológico È essencial isolar e identificar as bactérias anaeróbias Estas infecções estão associadas com o aumento da Taxa de mortalidade e morbidade. Tratamento varia de acordo com o agente etiológico. O uso empírico de antimicrobianos propicia o aumento da resistência bacteriana Diagnóstico microbiológico Coleta e transporte de amostras Amostras próprias e aceitáveis Abscessos da cavidade oral e gengiva Líquidos orgânicos Sangue Medula óssea Fragmento de tecido e biópsia Urina coletada por punção supra-púbica Aspirado de lesão de pele Transporte das amostras Tipos de tubos e meios de transporte de anaeróbios Swab com meio de transporte Amies Frasco de hemocultura para anaeróbios Seringa vedada Transporte Exame bacteriológico 1. Microscopia direta - Coloração de Gram 2. Cultura – Isolamento e Identificação bacteriana Meios de cultivo contêm vários suplementos: sangue,vitamina K, bicarbonato de sódio, agentes redutores (tioglicolato de sódio, cistina). Sistema de Incubação: Método Jarra, Sistemas de evacuação-reposição gasosa, sistema sacolas anaeróbicas. Identificação bacteriana Amostras Clínicas Amostras inaceitáveis: Swab de orofaringe, nasofaringe e gengiva. Material de ferida superficial (escara, úlcera de pé diabético). Escarro , aspirado endotraqueal. Swab vaginal, uretral e cervical. Urina coletada. Microscopia Direta Actinomyces Lactobacillus Clostridium Fusobacterium Cultura Cultura – Isolamento e Identificação bacteriana Meios de cultivo: Não seletivos – àgar sangue suplementado, caldo tioglicolato, infuso de cérebro e coração Seletivos- ágar sangue com kanamicina-vancomicina, agar bacteroides –bile esculina, agar cicloserina-cefoxitina-frutose (CCF) Incubação: Método Jarra de anaerobiose – Gas-pak Sistemas de evacuação-reposição gasosa Sistema sacolas anaeróbicas Jarra de anaerobiose Identificação bacteriana Características das colônias Aspecto da morfologia- característica tintoriais Testes bioquímicos Métodos de identificação presuntiva Sistemas automatizados Aspectos das colônias Fusobacterium Propionibacterium Actinomyces Clostridium Genero Clostridium: - microrganismos ubiquos - anaeróbios estritos ou aerotolerantes - mais de 150 espécies Tetano