Bacillus spp Microbiologia Medica - Caracteristicas Industria e Patogenia

Bacillus spp Módulo de Microbiologia Médica MsC Scarlathe Bezerra da Costa Email scarlathecostagmailcom Mais de 250 espécies Gram positivos Móveis AeróbiosAnaeróbios facultativos Solo colunas de água e microbiota Formadores de esporo Manipulação genética Interesse industrialagropecuário CARACTERÍSTICAS Livro Microbiologia Médica 7º ed B amyloliquefaciens B cereus B licheniformis B megaterium B pumilus B subtilis B thuringiensis INDÚSTRIA E AGROPECUÁRIA Bacillus spp dominam o solo Tiwari Prasad e Lata 2019 Natto Produção de enzimas Biosurfactantes Conservantes Hormônios Vitaminas Probióticos Biopesticidas Bacteriocinas INDÚSTRIA E AGROPECUÁRIA Bacillus spp dominam o solo Su Fang e Zhang 2020 Bacilo grande Causador do Antraz Herbívoros Europa 11901491 ac China 3000 ac 2 das 10 pragas no Antigo Testamento Bacillus patogênicos Principais espécies patogênicas ao homem Ainda é um problema em vários lugares do mundo O antraz pode apresentar 3 formas Antraz cutâneo Antraz intestinal Antraz respiratório Bacillus patogênicos Antraz Ilha de Guinard Escócia Ilha de Antraz Testes com Antraz pelas Forças Aliadas Contaminar suprimento de carne do Eixo Forma mais leve Infecção através de ferimentos na pele Edema no local de infecção Formação de feridas grandes sem dor Evolução para feridas necróticas Evolução sistêmica Fase prodrômica 24 dias Fase fulminante 12 dias Morte Taxa de mortalidade de 20 Antraz cutâneo Bacillus patogênicos Antraz Manual MSD Sintoma depende do local Trato intestinal superior úlceras na boca esôfago linfadenopatia regional edema e sepse Ceco e íleo Náusea vômito sepse Taxa de mortalidade 100 Antraz intestinal Bacillus patogênicos Antraz Bacillus patogênicos Antraz Inalação longo período de latência Fagocitose nas vias inferiores atingem nódulos linfáticos no mediastino Febre mialgia tosse seca Aumento dos linfonodos no mediastino Insuficiência respitatória e sepse Raro desenvolver pneumonia Meningite e choque tóxico Taxa de mortalidade 100 Antraz Respiratório Patogênese Esporo x célula vegetativa Maior parte do tempo esporo Metabolismo dormente Dificuldade na eliminação Resistência Facilidade de disseminação Scorpio et al 2007 Patogênese Anatomia do esporo NúcleoCr cromossomo complexado com proteínas SASPs pequenas proteínas ácido solúveis presença elevada de ácido dipicolínico de cálcio Calor UV Córtex Cx membrana de peptidoglicana que envolve o núcleo Mantém o núcleo desidratado Driks 2009 Patogênese Capa Ct casca proteica flexível com multicamadas possui poros que previnem a entrada de moléculas grandes com potencial tóxico acomoda o crescimento do núcleo na germinação Exósporo Exo última camada do esporo Separada da capa pelo interespaço 50 proteína 20 lipídeos 20 polissacarídeos e 10 outros componentes Alvo de estudos de identificação Filamentos de proteína tipo colágeno Driks 2009 Germinação Desencadeada por germinantes aminoácidos peptidoglicana nucleosídeos Metabolismo ativo entrada de água no núcleo aumento de tamanho Cada espécie tem germinantes próprios Alanina racemase no exospório Lalanina germinação Dalanina impede germinação Patogênese Patogênese Cápsula Cápsula peptídica cadeias de ácidodglutâmico Codificada no pXO2 Proteínas Cap produção e ancoramento Evasão do sistema imune Sobrevivência em macrófagos Adesão Scorpio et al 2007 Fouet 2009 Patogênese Toxinas LT e ET Toxina Letal e Toxina de edema pXO1 Inibição de divisão celular e apoptose Formação de poros em macrofágos D4 Reconhece o receptor D3 Facilita a oligomirização D2 Forma poro na membrana D1 Ancora as toxinas A entrada na célula é mediada pelo Antígeno Protetor PA LT cliva MAPK divisão celular apoptose estresse ET converte ATP em cAMP desregula a produção de citocinas Presença de muitas bactérias no local de infecção nódulos linfáticos proximais e sangue Identificação em amostras Sangue Fluido raquidiano Secreções respiratórias Amostra de lesão cutânea Diagnóstico Livro Microbiologia Médica 7º ed Antes de começar o tratamento com antibiótico Semeadura em ágar sangue carneiro Colônias grandes sem brilho sem pigmento rugosa vidro quebrado Colônias muito viscosas e aderentes Crescimento em meio PLET Polimixina B Lisozima EDTAAcetato tálico Diagnóstico Diagnóstico Identificação de cápsula Tinta nanquim Coloração de azul de metileno de MFadyean Imunofluorescência direta IFD Observar a morfologia das colônias Não faz hemólise ou muito pouca em ágar sangue Não é móvel Produz cápsula no ágar sangue ou quando cultivado na presença de bicarbonato e CO2 Diagnóstico B athracis x outras espécies do gênero B cereus B subtilis Diagnóstico Outros métodos de diagnóstico Diagnóstico por fago fago gamma PCR e RTPCR plasmídeos pXO1 e pXO2 toxinas Imunodiagnóstico Antígeno protetor PA kit comercial Rápido Exames de imagem É recomendado o uso de doxiciclina ou ciprofloxacina combinado com um ou dois antibióticos adicionais rifampicina vancomicina penicilina imipenem clindamicina claritromicina Amoxicilina para antraz cutâneo adquirido naturalmente Vacinação de animais regiões endêmicas e cremação dos animais mortos Vacinação de pessoas em regiões endêmicas e ocupação de risco militar Terapias com anticorpos vêm sendo desenvolvidas Tratamento e Prevenção Principais espécies patogênicas ao homem Bacillus patogênicos Livro Microbiologia Médica 7º ed Depois do B anthracis é o de maior importância clínica Esporos mais aderentes e mais hidrofóbicos Produtor de 2 tipos de toxinas CereulidaTermoestável Emética e termolábeis diarreica Uma das principais bactérias causadoras de diarreia Difícil eliminação Pode estar presente em todas as etapas da produção alimentícia Cresce em temperaturas baixas Dose infecciosa é baixa Causada pela ação da toxina termoestável Principais sintomas Náusea e vômito 1 a 5 horas após a ingestão dura de 6 a 24 h Consumo de arroz Mais frequente na Ásia Creme de leite Leite em pó massas Ingestão da toxina e não da célula Síndrome emética Bacillus patogênicos Comida contaminada Esporos e Replicação bacteriana Acúmulo de toxina Doença cozimento Similar ao antibiótico valinomicina Modo de ação ainda desconhecido Afinidade por metais alcalino principalmente potássio Altera o equilíbrio iônico da membrana celular Altera o potencial de membrana mitocondrial Síndrome emética Bacillus patogênicos Raramente causa complicações altíssimas doses Falência hepática e edema cerebral Rabdomiólise ruptura muscular Falência de múltiplos órgãos Estudos apontam que Atravessa a barreira hematoencefálica Ação no SNC Nervo vago Liga ao receptor de serotonina Síndrome emética Bacillus patogênicos Existem diversos isoformas da toxina que podem ter toxicidade variada Afetam severamente crianças e imunocomprometidos Não se sabe a dose infecciosa Até recentemente não havia métodos de dosagem para a toxina Dificuldade de rastreála em alimentos Não há kit para detecção Técnicas de PCR Espectometria de massas Cromatografias Síndrome emética Bacillus patogênicos Marxen et al 2015 Causada pela ação da toxina termolábil Principais sintomas dor abdominal e diarreia sangue 8 a 16 horas após ingestão dura de 24 a 48 h Consumo de carne vegetais massas sobremesas molhos e leite Ingestão de células que esporulam 104 109 célulasg Síndrome diarreica Bacillus patogênicos Ceuppens Boon e Uyttendaele 2013 B cereus é produtor de várias toxinas proteicas 3 delas vem sendo relacionadas à diarreia Hemolisina BL Hbl Dermonecrótica permeabilidade vascular Formação de poros lise osmótica Enterotoxina não hemolítica Nhe Poros na membrana de células Citotoxina K presente em 90 das cepas Duas isoformas CytK1 e CytK2 Citotóxica dermonecrótica hemolítica Mais agressiva Síndrome diarreica Bacillus patogênicos Existem kit de detecção Hbl BCETRPLA Nhe TECRABDE Só detectam 1 dos 3 componentes das toxinas PCR Não afirma se há a toxina no alimento Imunoensaios Ensaios in vivo Síndrome diarreica Bacillus patogênicos Em teoria todos são susceptíveis à infecções por B cereus crianças imunocomprometidos Complicações são raras Gangrena Meningite Celulite infecciosa Morte Síndrome diarreica Bacillus patogênicos httpswwwfolhavitoriacombr Infecções em cateter Infecções no SNC Endocardites Pneumonia Semelhante ao antraz Presença do plasmídeo pXO1 Infecções oculares panoftalmite Lesão traumática Ocupacional Perda da percepção de luz em 48 horas Outras doenças Bacillus patogênicos Usuários de drogas injetáveis Crescimento em meios de cultura 1 mannitolegg yolkpolymyxin MYP 2 polymyxinpyruvateegg yolkmannitolbromothymol blue agar PEMBA 3 Brilliance Bacillus cereus agar BBC Diagnóstico Bacillus patogênicos 1 2 3 Cultivo em sangue hemólise PCR gyrB fosfopilase Doenças autolimitadas tratamento dos sintomas Doenças oculares ou quadros persistentes Vancomicina Clindamicina Ciprofloxacino Gentamicina é resistente a penicilinas e cefalosporinas Tratamento e prevenção Bacillus patogênicos Prevenção Estocar alimentos prontos abaixo de 5ºC Cozinhar alimentos acima de 60ºC Nas indústrias o processo tem que ser rigoroso Referências Scorpio A Chabot DJ Day WA OBrien DK Vietri N J Itoh Y Mohamadzadeh M e Friendlander M 2007 PolyGlutamate CapsuleDegrading Enzyme Treatment Enhances Phagocytosis and Killing of Encapsulated Bacillus anthracis Anthrax in humans and animals 4º Ed World Organization for animal health World Health Organizations and Food and Agriculture Organization of the United Nations Guia para compreender o Antraz CDC Liu H Bergman NH Thomason B Shallom S Hazen A Crossno J Rasko DA Ravel J Read T D Peterson SN Yates III J e Hanna P 2004 Formation and Composition od the Bacillus anthracis endospore Medical microbiology Patrick R Murray Ken S Rosenthal Michael A Pfaller consultant JMI Laboratories 8 th edition Ceuppens S Boon N e Uyttendaele M 2013 Diversity of Bacillus cereus group strains is reflected in their broad range of pathogenicity and diverse ecological lifestyles Logan NA 2011 Bacillus and relatives in foodborn illness Obrigada