Enterobactérias: Patogenia, Diagnóstico e Características

Enterobactérias (Bactérias Intestinais)

Definição

• As bactérias da família Enterobacteriaceae formam uma ampla família de bastonetes Gram-negativos.
• São encontrados fundamentalmente no intestino humano e animal, muitos como parte da flora normal.
• A família Enterobacteriaceae envolve vários gêneros:
  • Shigella
  • Salmonella
  • Escherichia coli *
  • Enterobacter *
  • Klebsiella *
  • Serratia *
  • Proteus
• São os principais anaeróbios facultativos do intestino grosso, mas, comparados com os anaeróbios estritos como, por exemplo, Bacteroides, estão presentes em número relativamente baixo.
• Coliformes e saúde pública:
  • 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 de intestino grosso, enquanto os outros são também encontrados em outros ambientes, E. coli é utilizada como indicador de contaminação fecal.

Características Gerais das Enterobactérias

• São anaeróbios facultativos.
• Todos fermentam glicose (a fermentação de outros açúcares é variável). (KONEMAN, PÁG 119, FIG D, APENAS O TUBO AMARELO E VERMELHO)
• Nenhum deles possui a enzima citocromo-oxidase (isto é, todos são oxidase negativos).
• Reduzem nitrato a nitrito como parte dos processos de geração de energia. (FOLHA AVULSA Nº 1)

Essas quatro características podem ser utilizadas para distinguir as Enterobacteriaceae do grupo dos bastonetes Gram-negativos não fermentadores, cujo representante mais importante é Pseudomonas aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa, um patógeno importante relacionado a casos de infecções hospitalares, tem as seguintes características:

• Produz um pigmento esverdeado (pioverdina). (REVISTA Nº 1 - PÁG 82, FIG 3; FOLHA AVULSA Nº 5)
• Não fermenta glicose. (KONEMAN, PÁG 174, FIG A)
• Não reduz nitrato e é oxidase-positivo. É aeróbio estrito e produz energia por oxidação e não por fermentação.

Estrutura Antigênica

Antígeno H:

• Antígeno flagelar.
• Constituído de sequência de aminoácidos na proteína flagelar (flagelina).

Antígeno K:

• Antígeno capsular.
• Alguns são polissacarídeos, outros são proteínas.
• Nem todas as enterobactérias o possuem.
• Em Salmonella Typhi, ele é denominado antígeno Vi (de virulência).

Antígeno O:

• Antígeno somático.
• É a porção polissacarídica externa do lipopolissacarídeo que se encontra na parte externa da parede celular. (JAWETZ, PÁG 21, FIG 2-6)
• A variedade de antígenos O é muito grande; por exemplo, existem aproximadamente 1500 tipos de Salmonella e 150 tipos de E. coli.

OBS:

• Os lipopolissacarídeos são endotoxinas que são liberadas com a lise bacteriana e que produzem no hospedeiro efeitos fisiopatológicos como febre, hipotensão, coagulação intravascular disseminada, etc.
• Algumas bactérias e enterobactérias, além de seu teor de endotoxina, liberam exotoxinas.

Escherichia coli

(KONEMAN, PÁG 114, FIG A)

Patogenicidade

Com relação à patogenicidade, podemos distinguir vários tipos de Escherichia coli:

E. coli Não Enteropatogênica

• Faz parte da flora normal da microbiota intestinal.
• Quando sai do intestino para localizações extraintestinais, passa a causar infecções como, por exemplo, na uretra (causa cistite), rins (pielonefrite), feridas cirúrgicas (causa infecção hospitalar), sangue (causa septicemia), etc.

E. coli Enteropatogênicas

a) E. coli Enterotoxigênica (ETEC):

• Através da adesão da bactéria à mucosa do jejuno e íleo pelos pili. Uma vez aderida, a bactéria libera 2 exotoxinas que agem no trato intestinal.

1. Toxina LT (Termolábil)

• É semelhante ou igual à do Vibrio cholerae.
• Fixa-se a gangliosídeos da mucosa intestinal ao nível do íleo.
• Penetra nas células do epitélio.
• Ativa a adenil ciclase, catalisando o aumento do AMP cíclico, permitindo o desequilíbrio hidrossalino da mucosa: inibe a reabsorção de sódio, sai água e cloretos, então a luz intestinal fica distendida, levando à diarreia.

2. Toxina ST (Termoestável)

• Afeta o equilíbrio hidrossalino através da ativação da guanil ciclase e formação do GMP cíclico.
• As cepas produtoras de enterotoxina não causam inflamação, invadem a mucosa intestinal e causam diarreia aquosa e não hemorrágica, sem leucócitos nas fezes, limitada ao trato gastrintestinal e de curta duração (1 a 3 dias). Está frequentemente associada a viagens (diarreia do viajante ou de turista).

b) E. coli Enteropatogênicas Clássicas (EPEC):

• Causam doença não pela formação de enterotoxinas, mas pela invasão do epitélio do intestino grosso, causando diarreia hemorrágica (disenteria), acompanhada de leucócitos nas fezes, com contrações abdominais e febre.

OBS:

Devido à existência de mais de 150 antígenos O, 50 antígenos H e 90 antígenos K, as várias combinações entre esses antígenos resultam em mais de mil tipos antigênicos de E. coli.

Sorotipos específicos estão associados a determinadas doenças. Por exemplo:

• Sorotipos O55 e O111 causam epidemias de diarreia neonatal.
• Sorotipos O157:H7:
  • Causam diarreia hemorrágica, mas não causam inflamação, portanto, nenhum neutrófilo é encontrado nas fezes.
  • Essa cepa produz a verotoxina, assim denominada por ser tóxica às células Vero (células de macaco) e presumivelmente às células do cólon.
  • Também por serem semelhantes à toxina produzida pelas Shigellas, são chamadas de toxinas Shiga-like.
  • Estão associadas às epidemias de diarreia após ingestão de hambúrgueres malcozidos em lanchonetes. (FOTO DE HAMBÚRGUERES)
  • O contato direto com alguns animais, por exemplo, em visita a fazendas e zoológicos, tem resultado em diarreias sanguinolentas pela mesma cepa. (FOTO DE ANIMAIS)
  • Pacientes com diarreia hemorrágica causada por cepas O157:H7 também sofrem outra complicação com risco de vida, denominada síndrome hemolítica não imune, trombocitopenia e falência renal aguda.
  • O tratamento com antibióticos é suspeito de realçar o risco do desenvolvimento da síndrome hemolítico urêmica.

Tratamento:

A terapia com antibióticos não é normalmente indicada nas diarreias provocadas por E. coli. Entretanto, a administração de trimetoprima e sulfametoxazol pode diminuir a duração dos sintomas. Nesse tipo de diarreia, apenas uma reidratação é necessária.

Salmonella spp.

(FOLHA AVULSA Nº 2)

Principais Características das Salmonella spp.:

• Não fermentam a lactose (Lac -). (KONEMAN, PÁG 174, FIG A)
• Produzem gás sulfídrico (H₂S). (KONEMAN, PÁG 176, FIG E; FOLHA AVULSA Nº 2)
• São móveis com flagelos peritríquios. (TORTORA, PÁG 303, FIG 11.5)
• Sobrevivem à congelação em água por períodos prolongados.
• Resistem a substâncias químicas como verde brilhante, tetrationato, os quais inibem normalmente os coliformes.

Patogenia e Patologia

• Os microrganismos penetram por via oral, em geral por meio de comida ou bebida contaminadas (água, leite, ovos, carnes).
• A dose infectante varia entre 10⁵ a 10⁸.
• Provocam no homem:

A) Febres Entéricas (Febres Tifoides)

Agentes: Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi

• Os microrganismos contidos nos produtos ingeridos contaminados atingem o intestino delgado, mas são poucos os sintomas gastrintestinais aparentes.
• Os microrganismos penetram e se multiplicam nos fagócitos mononucleares das placas de Peyer e se espalham pelos fagócitos do fígado, da vesícula biliar e do baço.
• A consequência é uma bacteremia associada a um quadro clínico de febre e outros sintomas. A invasão da vesícula biliar pode resultar no estabelecimento do estado de portador do hospedeiro e na excreção das bactérias nas fezes por um longo período.
• O tratamento requer uso de antimicrobianos.

B) Enterocolites (Intoxicação Alimentar)

Agentes: Salmonella Enteritidis e Salmonella Choleraesuis

• Surgem 8-48 horas após a ingestão do produto contaminado.
• Sintomas: náuseas, vômitos, diarreia profusa com poucos leucócitos nas fezes.
• Não requer antibioticoterapia, exceto em crianças muito novas e idosos.

Diagnóstico Laboratorial

Para febre tifoide, fazem-se basicamente 2 provas:

1. Hemocultura: (FOLHA AVULSA Nº 3)
   • 1ª semana: 80-90% positivas.
   • 2ª semana: 75%.
   • 3ª semana: 40%.
   • 4ª semana: 10%.
2. Reação de Widal: É a pesquisa de anticorpos dirigidos contra os antígenos O e H de Salmonella Typhi ou Salmonella Paratyphi A e B através de reação de aglutinação.

Para enterocolites:

• Coprocultura: Semeio em ágar EMB (Eosina Azul de Metileno) e SS (Salmonella e Shigella). Depois, realizar as provas bioquímicas para identificação da bactéria Gram-negativa.
• Sorologia:

Shigella spp.

(FOLHA AVULSA Nº 4)

Características Diferenciais:

• São imóveis.
• Não fermentam lactose (com exceção da Shigella sonnei). (KONEMAN, PÁG 174, FIG A)

Patogenia e Patologia

• Habitat: intestino grosso do homem, onde provocam disenteria bacilar.
• A dose infectante é inferior a 200 microrganismos.
• O processo patológico compreende invasão do epitélio da mucosa, porém a infecção fica restrita ao tubo gastrintestinal.
• Essa invasão ocorre porque algumas Shigellas, como a S. dysenteriae, produzem exotoxinas termolábeis.
• Ocorre, assim, formação de microabscessos na parede do intestino grosso e íleo, levando à necrose da mucosa e sangramento.
• No início, há dor abdominal intensa, fezes aquosas com muco e sangue (disenteria).
• Nos casos brandos, não precisa de antibiótico; apenas nos casos graves.

Diagnóstico Laboratorial

• Coprocultura.
• Sorologia.

Vibrio cholerae

• É transmitido por contaminação fecal da água e dos alimentos, primariamente de fontes humanas.
• Existem portadores assintomáticos.
• Os principais reservatórios animais são os frutos do mar, os camarões e as ostras sem cozimento adequado.
• Uma quantidade grande de bactérias, aproximadamente um bilhão, deve ser ingerida, pois o organismo é particularmente sensível aos ácidos do estômago.
• Os genes para a toxina da cólera são transportados por um bacteriófago. (FIGURA Nº 19 DA AULA DE GENÉTICA BACTERIANA)
• Após a aderência no intestino, o organismo se multiplica e secreta uma enterotoxina denominada colerágeno, levando a uma diarreia aquosa grave (água de arroz) sem células inflamatórias, pelo mesmo mecanismo das E. coli enterotoxigênicas.
• Dores abdominais não ocorrem e os sintomas subsequentes são relacionados a uma desidratação acentuada. A perda de fluidos e de eletrólitos ocasiona falhas cardíacas e renais.
• A acidose e hipocalcemia também ocorrem como consequência da perda de bicarbonato e potássio nas fezes.
• A taxa de mortalidade sem tratamento é de 40%.
• Meio de cultura:

Campylobacter spp.

• O Campylobacter jejuni cresce bem a 42ºC, enquanto o C. intestinalis não cresce nesta temperatura.
• Animais domésticos, como cabras, galinhas e cachorros, servem como reservatórios dos organismos para o homem. Alimentos (como leite não pasteurizado) e água contaminados com fezes desses animais são a principal fonte de infecção humana.
• Causa enterocolite, principalmente por C. jejuni, com diarreia aquosa, sangue nas fezes, acompanhada de febre e dores abdominais fortes.
• A infecção gastrintestinal está associada à síndrome de Guillain-Barré, a causa mais comum de paralisia aguda neuromuscular.
• A síndrome é uma doença autoimune atribuída à formação de anticorpos contra C. jejuni que dão reação cruzada com antígenos nos neurônios.

Características Laboratoriais de Bastonetes Gram-Negativos

Flora normal intestinal e causadores de infecções extra-intestinais:

• Escherichia coli: colônias com brilho metálico em ágar EMB.
• Klebsiella spp.: possui uma grande cápsula mucoide e, portanto, colônias viscosas.
• Serratia spp.: algumas cepas produzem pigmento vermelho.
• Pseudomonas spp.: pigmento esverdeado e odor de frutas.