PROTEOBACTÉRIAS: CARACTERÍSTICAS, SUBFILOS, PATOGÊNESE - BIOLOGIA - 2025

As proteobactérias são filos bacterianos maiores, complexos e diversos entre os procariotos. Compreende cerca de 384 gêneros e 1.300 espécies de bactérias gram-negativas com uma parede celular consistindo principalmente de lipopolissacarídeos.

Em humanos, as proteobactérias estão presentes na pele, cavidade oral, língua e trato vaginal, além do intestino e fezes. Proteobactérias são um dos filos mais abundantes na microbiota intestinal humana.

Grupo de E. coli (Gammaproteobacteria). Por foto de Eric Erbe, colorização digital por Christopher Pooley, ambos do USDA, ARS, EMU., via Wikimedia Commons

O aumento das proporções normais de bactérias deste filo em relação a outras (Bacteroidetes e Firmicutes) está associado a doenças intestinais e extra-intestinais, principalmente ao fenótipo inflamatório.

Proteobacteria incluem uma grande variedade de patógenos, como os gêneros Brucella e Rickettsia pertencentes à classe Alphaproteobacteria, Bordetella e Neisseria da classe Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella e Yersinia da classe Gammaproteobacteria e, finalmente, Helicobacteria da classe classe Epsilonproteobacteria.

Além de patógenos, o filo proteobactérias inclui espécies mutualísticas, como endossimbiontes obrigatórios de insetos, incluindo os gêneros Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis e Wigglesworthia.

Estudos recentes concluíram que proteobactérias simbióticas evoluíram, na maioria dos casos, de ancestrais parasitas, o que é consistente com o paradigma de que os mutualistas bacterianos frequentemente evoluem de patógenos.

Caracteristicas

As bactérias deste filo são diversas morfologicamente, fisiologicamente e ecologicamente. Seu nome é derivado do antigo deus grego do mar Proteu, que tinha a capacidade de assumir as mais variadas formas, aludindo à grande diversidade de formas das bactérias reunidas nesses táxons.

As células podem ter a forma de bacilos ou cocos, com ou sem prosteca, flageladas ou não, e apenas algumas espécies podem formar corpos frutíferos. Eles podem ser nutricionalmente fototróficos, heterotróficos e quimiolitotróficos.

Subfilos

Com base na análise filogenética do gene 16S rRNA, o filo de proteobactérias é dividido em 6 classes: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria e Zetaproteobacteria.

Todas as classes são monofiléticas, exceto as gamaproteobactérias que são parafiléticas com as Betaproteobactérias.

Alphaproteobacteria

A classe Alphaproteobacteria inclui 13 ordens de bactérias. Eles podem adotar várias morfologias como stalked, starry e espiral. Eles também podem formar caules e botões, o que lhes permite aumentar sua relação superfície / volume, permitindo-lhes sobreviver em ambientes com poucos nutrientes.

As alfaproteobactérias apresentam grande diversidade de estratégias metabólicas, como fotossíntese, fixação de nitrogênio, oxidação de amônia e metiltrofia. Os organismos celulares marinhos mais abundantes estão incluídos neste grupo.

Muitas espécies dessa classe de bactérias tendem a adotar um estilo de vida intracelular como mutualistas de plantas ou patógenos de plantas ou animais, como o Rhizobim, que se forma com as raízes de algumas espécies de plantas ou Wolbachia, parasita do mosquito comum.

As alfaproteobactérias também foram associadas ao grupo ancestral que deu origem às mitocôndrias, os Rickettsiales. Outros gêneros, como Rickettsia, são patógenos.

Betaproteobacteria

As betaproteobactérias são formadas por 14 ordens de bactérias que apresentam uma diversidade de formas e metabolismos. Eles podem ser aeróbicos estritos ou facultativos.

Algumas espécies podem ser quimioautotróficas, como o gênero Nitrosomonas, que é um oxidante da amônia. Outros são fototróficos como Rhodocyclus e Rubrivivax, que usam a luz como fonte de energia.

As betaproteobactérias estão envolvidas na fixação do nitrogênio, por meio da oxidação do amônio, produzindo nitrito, um composto muito importante na fisiologia vegetal.

Outras espécies podem ser patogênicas dentro deste grupo, como Neisseriaceae (que causa gonorréia e meningite), Ralstonia, um patógeno vegetal de solares (tomate, batata), e Burkholderia glumae, que causa danos à panícula no cultivo de arroz.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria agrupa 7 ordens de bactérias gram-negativas. Eles são anaeróbios e são comumente isolados em sedimentos de lagos, pântanos e fundos marinhos. Eles são redutores de sulfato e participam do ciclo natural do enxofre.

Esta classe inclui bactérias que são anteriores a outras bactérias, como as espécies dos gêneros Bdellovibrio e Myxococcus. As mixobactérias emitem esporos e se agrupam em corpos de frutificação multicelulares em ambientes com limitação alimentar. Estes constituem o grupo mais complexo de bactérias

Epsilonproteobacteria

As proteínas épsilon incluem apenas uma ordem de bactérias gram-negativas. Eles têm o formato de barras helicoidais finas ou curvas. Algumas espécies são simbiontes do trato digestivo de animais, outras são parasitas do estômago (Helicobacter spp.) Ou do duodeno (Campylobacter spp.).

As bactérias neste grupo habitam ambientes microaerofílicos ou anaeróbicos, como fontes hidrotermais profundas. São quimiolitotróficos, pois obtêm sua energia a partir da oxidação de enxofre reduzido ou hidrogênio acoplado à redução de nitrato ou oxigênio. Outros são autotróficos e usam o ciclo reverso de Krebs para fixar o dióxido de carbono na biomassa.

Patogenia

Como as proteobactérias são o filo de bactérias com o maior número de espécies e as mais complexas e diversas, elas incluem uma grande variedade de patógenos.

Escherichia coli

Essas bactérias são excretadas nas fezes de animais infectados e podem sobreviver no meio ambiente por até três dias.

A E. coli coloniza um novo hospedeiro pela via fecal-oral, ao ingerir alimentos crus ou água contaminada, aderindo às células intestinais e causando diarreia nas pessoas afetadas.

As bactérias fecais podem colonizar a uretra e se espalhar pelo trato urinário para a bexiga e os rins ou próstata em homens, causando infecção do trato urinário.

Quando uma cepa específica de E. coli, que contém um antígeno capsular denominado K1, coloniza o intestino do recém-nascido através da vagina contaminada da mãe, ocorre bacteremia, levando à meningite neonatal.

Em casos mais raros, as cepas virulentas também são responsáveis ​​pela síndrome hemolítico-urêmica, peritonite, mastite, septicemia e pneumonia.

Salmonella

Uma vez que a S. enterica entra em um novo hospedeiro, ela começa seu ciclo de infecção através do tecido linfóide. As bactérias aderem às células epiteliais intestinais do íleo e às células M, induzindo nelas um rearranjo de seu citoesqueleto que desencadeia a formação de grandes ondulações na superfície permitindo endocitose não seletiva, para a qual a bactéria consegue entrar na célula.

Da mesma forma, a Salmonella produz efeitos citotóxicos que destroem as células M e induzem apoptose em macrófagos ativados e fagocitose em macrófagos não ativados, para os quais são transportados para o fígado e baço, onde se multiplicam.

Em humanos, a S. enterica pode causar duas doenças: a febre tifóide, causada por S. enterica sub. sorotipos enterica Paratyphi ou salmonelose causada por outros sorotipos.

Vibrio

A maioria das infecções por Vibrio está associada à gastroenterite, mas também podem infectar feridas abertas e causar septicemia. Essas bactérias podem ser transportadas por animais marinhos e sua ingestão causa infecções fatais em humanos.

Y. cholerae (o agente causador da cólera) geralmente se espalha por água contaminada. Outras espécies patogênicas, como V. parahaemolyticus e V. vulnificus, são transmitidas por alimentos contaminados, geralmente associados ao consumo de mariscos mal cozidos.

Surtos de V. vulnificus são fatais e comumente ocorrem em climas quentes. Após o furacão Katrina, em Nova Orleans, ocorreu um surto dessa espécie.

Helicobacter

Algumas espécies de Helicobacter vivem no trato gastrointestinal superior e no fígado de mamíferos e algumas aves. Algumas cepas dessas bactérias são patogênicas para os humanos e estão fortemente associadas a úlceras pépticas, gastrite crônica, duodenite e câncer de estômago.

Espécies do gênero Helicobacter podem se desenvolver no estômago de mamíferos, produzindo grandes quantidades de urease, que localmente eleva o pH de 2 para 6 ou 7, tornando-o um meio mais compatível.

Y. pylori infecta até 50% da população humana. É encontrado no muco, na superfície interna do epitélio e, ocasionalmente, nas células epiteliais do estômago.

A colonização do estômago por H. pylori pode levar à gastrite crônica, uma inflamação do revestimento do estômago no local da infecção.

Yersinia

O gênero Yersinia inclui 11 espécies, das quais apenas Y. pestis, Y. pseudotuberculosis e certas cepas de Y. enterocolitica são de importância patogênica para humanos e alguns animais de sangue quente.

Y. pestis é o agente causador da peste pneumônica, septicêmica e bubônica. O tipo de peste depende da forma de infecção, seja pela picada de pulgas infectadas (peste bubônica e peste septicêmica), seja de pessoa a pessoa por tosse, vômito e espirro, quando a doença progrediu para a forma pneumônica. (peste pulmonar ou pneumônica).

A peste pneumônica ocorre quando as bactérias infectam os pulmões, enquanto a peste bubônica ocorre quando a bactéria entra no corpo através da pele a partir de uma picada de pulga e viaja através dos vasos linfáticos para um nódulo linfático, causando inflamação. Finalmente, a peste septicêmica ocorre devido à infecção sanguínea, após a picada de pulgas infectadas

Y. pseudotuberculosis é adquirida pelo contato com animais infectados ou pelo consumo de água e alimentos contaminados. É a causa de uma doença semelhante à tuberculose, chamada escarlatina, que afeta os gânglios linfáticos. Pode causar necrose tissular localizada, granulomas no baço, fígado e nódulos linfáticos.

As infecções por Y. enterocolitica geralmente ocorrem pelo consumo de carne de porco mal passada ou por água, carne ou leite contaminados. As infecções agudas geralmente levam à enterocolite autolimitada ou ileíte terminal e adenite em humanos. Os sintomas podem incluir diarreia aquosa ou com sangue e febre, semelhantes à apendicite ou salmonelose ou shigelose.

Referências

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