BACTÉRIA ANAERÓBIA: CARACTERÍSTICAS, TIPOS, ESPÉCIES, CULTURA - BIOLOGIA - 2024

As bactérias anaeróbias são aquelas que não utilizam oxigênio em seus processos metabólicos. Na verdade, muitas dessas bactérias não podem sobreviver em ambientes onde este elemento está presente, pois é tóxico para elas.

Um dos processos metabólicos realizados por esse tipo de bactéria e mais estudado é a fermentação. Este é um processo que possui um grande número de aplicações a nível industrial, relacionadas com a produção de bebidas alcoólicas, iogurte e vinagre, entre outros produtos.

Bacteroides, um gênero de bactérias anaeróbias. Fonte: US gov

Da mesma forma, muitas dessas bactérias têm seu habitat natural dentro do corpo humano, sendo encontradas principalmente no trato gastrointestinal. Alguns são inofensivos, mas outros causam várias patologias no corpo, muitas das quais podem levar à morte.

Caracteristicas

Bactérias anaeróbias estão entre os primeiros seres vivos a surgir no planeta. É importante ressaltar que há milhares de anos, quando as primeiras formas de vida começaram a surgir, os níveis de oxigênio na atmosfera eram realmente baixos. Por isso, os primeiros organismos desenvolvidos possuíam outros mecanismos celulares para obter energia.

Na verdade, para muitas das espécies que compõem o grupo das bactérias anaeróbias, o oxigênio é altamente tóxico. É por isso que algumas bactérias são encontradas em habitats onde não há oxigênio presente.

Da mesma forma, existem bactérias anaeróbias que suportam viver na presença de quantidades muito pequenas de oxigênio, de forma que podem estar localizadas em uma maior variedade de ambientes. Algumas dessas bactérias fazem parte da microbiota humana normal, especificamente ao nível da cavidade oral e do trato gastrointestinal.

Por outro lado, essas bactérias realizam a fermentação. Este é um processo catabólico pelo qual os compostos orgânicos são degradados em compostos mais simples na ausência de oxigênio. É realizado principalmente por bactérias anaeróbias.

Da mesma forma, não existe um único tipo de fermentação. Dependendo do produto obtido, existem vários tipos, como a fermentação acética, láctica e alcoólica, entre outras.

Nessas bactérias, os vários sistemas enzimáticos funcionam perfeitamente na ausência de oxigênio. Isso ocorre porque eles usam outros compostos como fumarato, nitrato ou sulfato como aceitadores de elétrons.

É apropriado mencionar que muitas das bactérias anaeróbias constituem patógenos humanos. Entre as mais conhecidas e estudadas, podem ser citadas as espécies dos gêneros Porphyromonas, Clostridium e Prevotella, entre outros.

Tipos de bactérias anaeróbicas

Muitas das bactérias anaeróbias não resistem a estar em ambientes onde há oxigênio, porque este é tóxico para elas. No entanto, existem também alguns que, apesar de não usarem oxigênio, podem sobreviver em ambientes onde existem diferentes concentrações desse gás.

Com isso em mente, as bactérias anaeróbias podem ser divididas em três tipos: anaeróbia obrigatória, aerotolerante e anaeróbia facultativa.

Anaeróbios obrigados

Eles também são conhecidos como bactérias anaeróbicas estritas. São aqueles que não utilizam oxigênio para nenhum processo metabólico. Sua tolerância a este gás é variável. De acordo com isso, as bactérias anaeróbias obrigatórias são classificadas em:

- Estrito: tolera apenas concentrações de oxigênio abaixo de 0,5%.

- Moderado: podem tolerar concentrações de oxigênio que variam entre 2 e 8%.

Anaeróbios aerotolerantes

São bactérias que, embora não utilizem o oxigênio para realizar nenhum processo celular, podem viver nos habitats onde ele está presente. Um exemplo clássico desse tipo de bactéria é Pronibacterium acnespio, que causa muitos casos de acne.

Anaeróbios facultativos

Bactérias anaeróbias facultativas não usam oxigênio para seus processos metabólicos, mas podem viver na presença dele, uma vez que não é tóxico para elas. Eles realizam principalmente o processo de fermentação para obter a energia necessária. Entre as bactérias anaeróbias facultativas mais conhecidas estão Escherichia coli e Staphylococcus aureus.

Espécies de bactérias anaeróbicas

Para facilitar o estudo das bactérias anaeróbias, elas podem ser agrupadas de acordo com sua forma e coloração em: cocos gram-negativos, cocos gram-positivos, bastonetes gram-negativos e bastonetes gram-positivos.

-Gram negativos cocos

Dentro deste grupo estão vários gêneros, como Veillonella e Megasphaera.

Veillonella

É um gênero de bactérias gram-negativas bem conhecido por seu potencial fermentativo. Essas bactérias fermentam o lactato em acetato e propionato por meio de uma via metabólica conhecida como via do metilmalonil-CoA.

Da mesma forma, eles são parte integrante da microbiota de certas partes do corpo, como a cavidade oral e o trato gastrointestinal.

-Gram positivo cocos

São bactérias de formato redondo que, quando coradas com o pigmento grama, adotam uma cor violeta característica.

Anaerococcus

As bactérias deste gênero são encontradas fazendo parte da flora bacteriana do corpo humano. No entanto, é possível que seja a causa de certos processos patológicos. Esta bactéria foi isolada de secreção vaginal, abscessos ovarianos e certas feridas crônicas.

Da mesma forma, em diferentes estudos de casos clínicos, foi estabelecido que espécies deste gênero podem causar uma ampla gama de infecções no trato urinário, bem como no sangue.

Pepto-estreptococo

É um gênero de bactéria que freqüentemente causa o desenvolvimento de patologias em humanos. Além disso, fazem parte da microbiota de certas mucosas do corpo, como a orofaríngea e a geniturinária.

-Bacilos Gram negativos

São bactérias que apresentam formato de bastonete alongado e se caracterizam por adquirirem cor fúcsia quando submetidas ao processo de coloração de Gram. Este grupo de bactérias anaeróbias abrange vários gêneros.

Prevotella

É um gênero de bactérias freqüentemente encontradas como componentes da flora bacteriana da cavidade oral, do trato gastrointestinal e da cavidade vaginal. Apesar disso, quando as condições normais do corpo mudam, essas bactérias se proliferam de maneira incontrolável.

Quando isso ocorre, Prevotella provoca o desenvolvimento de certas infecções, sendo as mais comuns as que ocorrem ao nível da mucosa periodontal. Eles também foram isolados de pacientes com artrite reumatóide.

-Bacilos Gram positivos

A esse grupo pertencem as bactérias em forma de bastonete que possuem uma espessa camada de peptidoglicano em sua parede celular que retém as partículas do corante gram, conferindo-lhe uma cor violeta. Este grupo inclui uma grande variedade de espécies que causam várias doenças e patologias em humanos.

Clostridium botulinum

É uma bactéria gram positiva que se caracteriza por produzir esporos, que constituem um agente infeccioso para o homem. Da mesma forma, essa bactéria sintetiza e libera certas toxinas, cuja principal função é paralisar os músculos.

Dentre as doenças que essa bactéria gera, podemos citar o botulismo alimentar, que afeta o trato gastrointestinal, e o botulismo infantil, que afeta crianças pequenas e é causado pela ingestão direta de esporos.

Clostridium tetani

Esta bactéria é bem conhecida no campo da medicina e tem sido objeto de numerosos estudos sobre os efeitos que gera no organismo. Como o resto das bactérias do gênero Clostridium, essa bactéria produz endosporos, que são muito resistentes aos componentes ambientais.

Clostridium tetani. Fonte: Provedores (es) de conteúdo: CDC

Da mesma forma, essa bactéria causa uma patologia em humanos conhecida como tétano. Essa doença é causada pela entrada de esporos no organismo, que germinam e passam a sintetizar e liberar as toxinas dessa espécie.

Quando isso ocorre, os esporos interferem na transmissão dos impulsos nervosos, causando espasmos dolorosos nos músculos.

Diferenças de bactérias aeróbias

A principal diferença entre bactérias anaeróbias e bactérias aeróbias refere-se ao uso de oxigênio e à capacidade de se desenvolver na presença ou ausência desse elemento.

Nesse sentido, as bactérias anaeróbias não utilizam oxigênio para nenhum de seus processos internos de produção de energia. Ao contrário, as bactérias aeróbias o utilizam como aceptor de elétrons durante o processo de respiração celular, por meio do qual degradam moléculas de compostos orgânicos como a glicose, obtendo uma grande quantidade de energia.

Da mesma forma, existem bactérias anaeróbias que, além de não utilizarem oxigênio em seus diversos processos, não podem estar em ambientes ricos em oxigênio, pois esse elemento é altamente tóxico para elas. Em vez de respiração celular, eles fermentam.

Outra diferença notável entre os dois tipos de células tem a ver com seu habitat. As bactérias aeróbias são encontradas em ambientes onde o oxigênio está amplamente disponível, enquanto as bactérias aneróides sobrevivem em ambientes onde há uma ausência completa de oxigênio ou onde as concentrações de oxigênio são muito baixas.

Cultura de bactérias anaeróbias

O cultivo de bactérias anaeróbias é um processo no qual todos os cuidados necessários devem ser seguidos para evitar erros. Aqui é importante lembrar que algumas espécies de bactérias anaeróbias não podem ter nenhum tipo de contato com o oxigênio, pois este pode ser um agente tóxico para elas.

Um dos elementos a ter em consideração na realização de uma cultura em laboratório é o meio de cultura que deve ser utilizado. Cada grupo de bactérias tem certos requisitos específicos.

Mídia cultural

Atualmente, existem muitos meios de cultura que podem ser usados ​​para a semeadura de qualquer tipo de bactéria. No caso específico das bactérias anaeróbias, o meio de cultura requer a adição de um agente redutor, como o tioglicolato ou a cisteína.

Da mesma forma, para otimizar os resultados que se esperam obter, pode ser adicionado um indicador redox, que mostra a possível presença de oxigênio, como a resazurina.

Os meios de cultura mais amplamente usados ​​e recomendados para semear bactérias anaeróbias são:

- Ágar sangue para aneróbio: contém, entre outros, extrato de carne, extrato de levedura, NaCl, glicose e peptona, entre outros.

- Agar chocolate: não é amplamente utilizado para o cultivo de bactérias anaeróbias. Porém, graças aos seus componentes é possível fazê-los crescer ali.

- Ágar álcool etilfenílico com sangue: este meio é amplamente utilizado para isolar bactérias anaeróbias de maneira adequada.

- Ágar Columbia com colistina e ácido nalidíxico.

- Tioglicolato: geralmente é enriquecido com L-cistina, hemina e vitamina K.

- ágar KVLB (canamicina, vancomicina, sangue lacado): especificamente para bacilos Gram-negativos.

Processo

Selecionado o meio de cultura a ser utilizado, de acordo com a bactéria a ser cultivada, pode-se iniciar o procedimento. Nesse sentido, deve-se criar um ambiente totalmente anaeróbio, no qual não haja oxigênio. Para conseguir isso, dois procedimentos podem ser seguidos:

- Método do hidróxido de sódio - ácido pirogálico: este método baseia-se na obtenção de um ambiente anaeróbio através de uma reação química, utilizando, em vez de um agente redutor, um catalisador. É um procedimento delicado e potencialmente perigoso.

- Uso de frascos anaeróbicos: este tipo de frascos são muito úteis para o cultivo de organismos anaeróbicos. No entanto, ele só é usado com organismos que podem suportar o contato da luz com pequenos níveis de oxigênio.

Da mesma forma, uma espécie de vácuo deve ser criado para prosseguir com o cultivo. Isso pode ser feito de várias maneiras: deslocando o oxigênio com outros gases, absorvendo o oxigênio por métodos químicos ou biológicos ou usando agentes redutores.

Cultura de Clostridium perfringens. Fonte: Crédito da foto: Provedores (es) de conteúdo: CDC / Dr. Stuart E. Starr

Uma vez realizadas essas etapas, realiza-se a inoculação para incubar a cultura e aguardar o tempo razoável para estudar as colônias obtidas. O tempo de espera dependerá da espécie que está sendo cultivada.

Existem espécies de crescimento rápido (18-24 horas) como Clostridium perfringens e outras que apresentam crescimento lento (5-7 dias), como Propionibacterium.

Métodos para contagem de placas

Esses métodos são usados ​​para descobrir o número aproximado de microrganismos encontrados em uma cultura. No caso das bactérias anaeróbias, existem várias técnicas que permitem a contagem.

No entanto, como muitas dessas bactérias não podem entrar em contato direto com o oxigênio por ser tóxico, deve-se ter extremo cuidado ao praticar essas técnicas.

Nesse sentido, dois métodos serão descritos aqui: o número mais provável (para aeróbica estrita) e o método de espalhamento de placa (para anaeróbios facultativos e microaerofílicos).

Método de número mais provável

Esta técnica é baseada na determinação da presença ou ausência de microrganismos em uma amostra. Isso é feito em réplicas de soluções consecutivas. O princípio por trás desse método é que uma única célula viva pode se desenvolver, produzindo assim uma cultura turva.

Para realizar este processo, é necessário fazer uma série de dissoluções seriadas da amostra de cultura. Para isso, é importante utilizar um meio de cultura líquido com as necessidades nutricionais. Feito isso, os tubos de ensaio são incubados enquanto esperam o crescimento dos microorganismos.

Depois de decorrido o tempo razoável, os tubos de ensaio nos quais uma ou mais células bacterianas foram inoculadas aparecerão turvos.

Conforme os tubos nos quais o fator de dissolução está aumentando são revisados, eles se tornam cada vez menos turvos, pois contêm cada vez menos células bacterianas. É assim até que se chega a um ponto em que não haverá mais nenhum ou apenas um microrganismo.

Por fim, a estimativa da densidade populacional é obtida a partir do padrão de ocorrência em soluções seriais e por meio da utilização de uma tabela probabilística padrão desenhada para esse fim.

Método de espalhamento de placa

Este é um método bastante simples. Primeiro, várias placas de Petri com o meio de cultura devem ser dispostas de maneira ordenada. Posteriormente, 1 mL de solução é inoculado em cada cápsula. É importante observar que as soluções contêm o microrganismo a ser contado.

Em seguida, com o auxílio de uma vareta de vidro, o material inoculado é espalhado de maneira homogênea cobrindo toda a superfície do meio de cultura.

Por fim, as placas de Petri são incubadas nas condições exigidas pelo tempo necessário para cada tipo de microrganismo. Finalmente, as colônias que foram geradas são contadas.

Doenças causadas

Muitas das bactérias anaeróbias são patógenos conhecidos pelo homem e causam doenças e patologias que podem até comprometer a vida do indivíduo.

Infecções ao nível da cavidade oral

A cavidade oral é o ambiente ideal para muitas bactérias anaeróbias, que ali se proliferam e geram certas patologias como periodontite, gengivite necrosante e abscessos, entre outras.

A maioria dessas infecções se apresenta com dor, lesões na mucosa e supuração de pus, com conseqüente aumento da temperatura corporal.

Dentre as bactérias causadoras, Porphyromonas gingivalis é a mais frequentemente isolada nessas lesões.

Infecções intestinais

Uma das vias de infecção desse tipo de bactéria é por meio da ingestão, seja de esporos (no caso de bactérias esporuladas), seja de alimentos e água contaminados.

Nesses casos, a bactéria se ancora no intestino e começa a causar danos à mucosa intestinal, desencadeando sintomas como: febre, dor abdominal, fezes líquidas, distensão abdominal, náuseas e mal-estar geral.

As bactérias anaeróbias que podem gerar esse quadro clínico são Clostridium difficile e Escherichia coli, entre outras.

Infecções de pele

Algumas dessas bactérias, ao entrarem em contato com uma ferida aberta, podem infectá-la. Se isso ocorrer, infecções cutâneas graves podem ser geradas, como gangrena gasosa, cujo agente causador é Clostridium perfringes.

Os sintomas da gangrena gasosa incluem: bolhas cheias de líquido com sangue, enfisema subcutâneo, dor intensa e febre alta, entre outros.

Outra patologia causada por bactérias anaeróbias em nível cutâneo é a fasceíte necrotizante, em que a infecção se espalha além do tecido cutâneo, atingindo até mesmo a fáscia que circunda os músculos.

Os sintomas incluem dor aguda, eritema intenso, bolhas e, mais frequentemente, gangrena. Entre os agentes causadores dessa patologia está o Staphylococcus aureus.

Referências

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