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4.4: Bactérias Gram-positivas

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    Objetivos de

    • Descreva as características únicas de cada categoria de bactérias gram-positivas com alto G+C e baixo G+C
    • Identifique semelhanças e diferenças entre grupos bacterianos com alto G+C e baixo G+C
    • Dê um exemplo de uma bactéria de alto grupo G+C e baixo G+C comumente associada a cada categoria

    Os procariontes são identificados como gram-positivos se tiverem uma matriz de múltiplas camadas de peptidoglicano formando a parede celular. O violeta cristalino, a coloração primária do procedimento de coloração de Gram, é facilmente retido e estabilizado dentro dessa matriz, fazendo com que os procariontes gram-positivos pareçam roxos sob um microscópio de campo claro após a coloração de Gram. Por muitos anos, a retenção da coloração de Gram foi um dos principais critérios usados para classificar os procariontes, embora alguns procariontes não tenham sido facilmente corados com as manchas primárias ou secundárias usadas no procedimento de coloração de Gram.

    Os avanços na bioquímica do ácido nucléico revelaram características adicionais que podem ser usadas para classificar procariontes gram-positivos, a saber, as razões guanina/citosina (G+C) no DNA e a composição das subunidades 16S rRNA. Atualmente, os microbiologistas reconhecem dois grupos distintos de procariontes gram-positivos ou gram-positivos com coloração fraca. A classe Actinobacteria compreende as bactérias gram-positivas com alto teor de G+C, que têm mais de 50% de nucleotídeos de guanina e citosina em seu DNA. A classe Bacilli compreende bactérias gram-positivas com baixo teor de G+C, que têm menos de 50% de nucleotídeos de guanina e citosina em seu DNA.

    Actinobactérias: bactérias gram-positivas com alto teor de G+C

    O nome Actinobacteria vem das palavras gregas para raios e bastonete pequeno, mas as Actinobactérias são muito diversas. Sua aparência microscópica pode variar de finos bastonetes filamentosos ramificados a coccobacilos. Algumas actinobactérias são muito grandes e complexas, enquanto outras estão entre os menores organismos vivos de forma independente. A maioria das actinobactérias vive no solo, mas algumas são aquáticas. A grande maioria é aeróbica. Uma característica distintiva desse grupo é a presença de vários peptidoglicanos diferentes na parede celular.

    O gênero Actinomyces é um representante muito estudado das Actinobactérias. Actinomyces spp. desempenham um papel importante na ecologia do solo, e algumas espécies são patógenos humanos. Vários Actinomyces spp. habitam a boca humana e são patógenos oportunistas, causando doenças infecciosas como periodontite (inflamação das gengivas) e abscessos orais. A espécie A. israelii é um anaeróbio conhecido por causar endocardite (inflamação do revestimento interno do coração) (Figura\(\PageIndex{1}\)).

    a) Uma micrografia de células ramificadas. B) Uma micrografia de células dispostas em forma de V — são marcadas como paliçadas. C) Uma micrografia de células em forma de flocos de milho com um núcleo. Células menores fora delas são identificadas com uma seta.
    Figura\(\PageIndex{1}\): (a) Actinomyces israelii (micrografia eletrônica de varredura em cores falsas [SEM]) tem uma estrutura ramificada. (b) Corynebacterium diphtheria causa a doença mortal difteria. Observe as paliçadas distintas. (c) A bactéria gram-variável Gardnerella vaginalis causa vaginose bacteriana em mulheres. Esta micrografia mostra um exame de Papanicolaou de uma mulher com vaginose. (crédito a: modificação do trabalho de “GrahamColm” /Wikimedia Commons; crédito b: modificação do trabalho pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças; crédito c: modificação do trabalho por Mwakigonja AR, Torres LM, Mwakyoma HA, Kaaya EE)

    O gênero Mycobacterium é representado por bacilos cobertos por uma camada de ácido micólico. Essa camada cerosa protege as bactérias de alguns antibióticos, evita que sequem e bloqueia a penetração dos reagentes de coloração de Gram (consulte Coloração de amostras microscópicas). Por causa disso, um procedimento especial de coloração ácido-resistente é usado para visualizar essas bactérias. O gênero Mycobacterium é uma causa importante de um grupo diversificado de doenças infecciosas. M. tuberculosis é o agente causador da tuberculose, uma doença que afeta principalmente os pulmões, mas também pode infectar outras partes do corpo. Estima-se que um terço da população mundial tenha sido infectada com M. tuberculosis e milhões de novas infecções ocorram a cada ano. O tratamento do M. tuberculosis é desafiador e exige que os pacientes tomem uma combinação de medicamentos por um longo período. Para complicar ainda mais o tratamento, está o desenvolvimento e a disseminação de cepas multirresistentes desse patógeno.

    Outra espécie patogênica, M. leprae, é a causa da hanseníase (hanseníase), uma doença crônica que afeta os nervos periféricos e a integridade da pele e da superfície mucosa do trato respiratório. A perda da sensação de dor e a presença de lesões cutâneas aumentam a suscetibilidade a lesões secundárias e infecções por outros patógenos.

    As bactérias do gênero Corynebacterium contêm ácido diaminopimélico em suas paredes celulares e, microscopicamente, geralmente formam paliçadas ou pares de células em forma de bastonete semelhantes à letra V. As células podem conter grânulos metacromáticos, armazenamento intracelular de fosfatos inorgânicos que são úteis para identificação de Corynebacterium. A grande maioria de Corynebacterium spp. não é patogênica; no entanto, C. diphtheria é o agente causador da difteria, uma doença que pode ser fatal, especialmente em crianças (Figura\(\PageIndex{1}\)). C. difteria produz uma toxina que forma uma pseudomembrana na garganta do paciente, causando inchaço, dificuldade em respirar e outros sintomas que podem se tornar graves se não forem tratados.

    O gênero Bifidobacterium consiste em anaeróbios filamentosos, muitos dos quais são comumente encontrados no trato gastrointestinal, vagina e boca. Na verdade, Bifidobacterium spp. constituem uma parte substancial da microbiota intestinal humana e são frequentemente usados como probióticos e na produção de iogurte.

    O gênero Gardnerella contém apenas uma espécie, G. vaginalis. Esta espécie é definida como “gram-variável” porque seus pequenos coccobacilos não apresentam resultados consistentes quando corados por Gram (Figura\(\PageIndex{1}\)). Com base em seu genoma, ele é colocado no grupo gram-positivo de alto G+C. G. vaginalis pode causar vaginose bacteriana em mulheres; os sintomas geralmente são leves ou até mesmo indetectáveis, mas podem levar a complicações durante a gravidez.

    A tabela\(\PageIndex{1}\) resume as características de alguns gêneros importantes de Actinobacteria.

    Tabela\(\PageIndex{1}\): Actinobactérias: Gram-Positivos de G+C elevados
    Exemplo de gênero Morfologia microscópica Características únicas
    Actinomyces Bacilo Gram-positivo; em colônias, mostra fios semelhantes a fungos (hifas) Anaeróbios facultativos; no solo, decompõem matéria orgânica; na boca humana, podem causar doenças gengivais
    Arthrobacter Bacilo Gram-positivo (no estágio exponencial de crescimento) ou coco (na fase estacionária) Aeróbios obrigatórios; divida por “estalamento”, formando pares de células-filhas semelhantes a V; degrada o fenol, pode ser usado na biorremediação
    Bifidobactéria Actinobactéria filamentosa gram-positiva Anaeróbios comumente encontrados na microbiota intestinal humana
    Corynebacterium Bacilo gram-positivo Aeróbios ou anaeróbios facultativos; formam paliçadas; crescem lentamente; requerem meios enriquecidos na cultura; C. diphtheriae causa difteria
    Frankia Bacilo gram-positivo, semelhante a um fungo (filamentoso) Bactérias fixadoras de nitrogênio; vivem em simbiose com leguminosas
    Gardnerella Coccobacilos gram-variáveis Colonizar a vagina humana, pode alterar a ecologia microbiana, levando à vaginose
    Micrococo Coco Gram-positivo, forma aglomerados microscópicos Onipresente no meio ambiente e na pele humana; oxidase positiva (em oposição ao S. aureus morfologicamente semelhante); alguns são patógenos oportunistas
    Mycobacterium Bacilo gram-positivo e ácido-resistente Crescimento lento, aeróbico, resistente à secagem e à fagocitose; coberto com uma camada cerosa feita de ácido micólico; M. tuberculosis causa tuberculose; M. leprae causa hanseníase
    Nocardia Bacilo fracamente gram-positivo; forma ramos resistentes ao ácido Pode colonizar a gengiva humana; pode causar pneumonia grave e inflamação da pele
    Propionibactéria Bacilo gram-positivo Anaeróbio aerotolerante; crescimento lento; P. acnes se reproduz nas glândulas sebáceas humanas e pode causar ou contribuir para a acne
    Rodococo Bacilo gram-positivo Aeróbio estrito; usado na indústria para biodegradação de poluentes; R. fascians é um patógeno vegetal e R. equi causa pneumonia em potros
    Streptomyces Bacilo gram-positivo, semelhante a um fungo (filamentoso) Gênero muito diverso (>500 espécies); bactérias aeróbicas formadoras de esporos; sequestradores, decompositores encontrados no solo (conferem ao solo seu odor “terroso”); usado na indústria farmacêutica como produtor de antibióticos (mais de dois terços dos antibióticos clinicamente úteis)

    Exercício\(\PageIndex{1}\)

    Qual é uma característica distintiva das Actinobactérias?

    Bactérias Gram-positivas com baixo teor de G+C

    As bactérias gram-positivas com baixo teor de G+C têm menos de 50% de guanina e citosina em seu DNA, e esse grupo de bactérias inclui vários gêneros de bactérias patogênicas.

    Foco clínico: Parte 3

    Com base em seus sintomas, o médico de Marsha suspeitou que ela tivesse um caso de tuberculose. Embora menos comum nos Estados Unidos, a tuberculose ainda é extremamente comum em muitas partes do mundo, incluindo a Nigéria. O trabalho de Marsha lá em um laboratório médico provavelmente a expôs ao Mycobacterium tuberculosis, a bactéria que causa a tuberculose.

    O médico de Marsha ordenou que ela ficasse em casa, usasse uma máscara respiratória e se confinasse em um quarto o máximo possível. Ele também disse que Marsha teve que tirar um semestre da escola. Ele prescreveu isoniazida e rifampicina, antibióticos usados em um coquetel de drogas para tratar a tuberculose, que Marsha deveria tomar três vezes ao dia por pelo menos três meses.

    Exercício\(\PageIndex{2}\)

    Por que o médico ordenou que Marsha ficasse em casa por três meses?

    Clostrídios

    Uma classe grande e diversificada de bactérias gram-positivas com baixo teor de G+C é a Clostridia. O gênero mais bem estudado dessa classe é o Clostridium. Essas bactérias em forma de bastonete são geralmente anaeróbios obrigatórios que produzem endosporos e podem ser encontradas em habitats anaeróbicos, como solo e sedimentos aquáticos ricos em nutrientes orgânicos. Os endosporos podem sobreviver por muitos anos.

    Clostridium spp. produz mais tipos de toxinas proteicas do que qualquer outro gênero bacteriano, e várias espécies são patógenos humanos. C. perfringens é a terceira causa mais comum de intoxicação alimentar nos Estados Unidos e é o agente causador de uma doença ainda mais grave chamada gangrena gasosa. A gangrena gasosa ocorre quando os endosporos de C. perfringens entram em uma ferida e germinam, tornando-se células bacterianas viáveis e produzindo uma toxina que pode causar a necrose (morte) do tecido. C. tetani, que causa o tétano, produz uma neurotoxina capaz de entrar nos neurônios, viajar para regiões do sistema nervoso central, onde bloqueia a inibição dos impulsos nervosos envolvidos nas contrações musculares e causar uma paralisia espástica com risco de vida. C. botulinum produz neurotoxina botulínica, a toxina biológica mais letal conhecida. A toxina botulínica é responsável por casos raros, mas frequentemente fatais, de botulismo. A toxina bloqueia a liberação de acetilcolina nas junções neuromusculares, causando paralisia flácida. Em concentrações muito pequenas, a toxina botulínica tem sido usada para tratar patologias musculares em humanos e em um procedimento cosmético para eliminar rugas. C. difficile é uma fonte comum de infecções adquiridas em hospitais (Figura\(\PageIndex{2}\)) que podem resultar em casos graves e até fatais de colite (inflamação do intestino grosso). As infecções geralmente ocorrem em pacientes imunossuprimidos ou submetidos a antibioticoterapia que altera a microbiota normal do trato gastrointestinal.

    Uma micrografia de muitas células em forma de bastonete.
    Figura\(\PageIndex{2}\): Clostridium difficile, uma bactéria gram-positiva em forma de bastonete, causa colite e diarreia graves, geralmente após a erradicação da microbiota intestinal normal por antibióticos. (crédito: modificação do trabalho dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças)

    Lactobacillales

    A ordem Lactobacillales compreende bactérias gram-positivas com baixo teor de G+C que incluem bacilos e cocos nos gêneros Lactobacillus, Leuconostoc, Enterococcus e Streptococcus. As bactérias dos últimos três gêneros geralmente são esféricas ou ovóides e geralmente formam cadeias.

    Streptococcus, cujo nome vem da palavra grega para cadeia torcida, é responsável por muitos tipos de doenças infecciosas em humanos. As espécies desse gênero, muitas vezes chamadas de estreptococos, são geralmente classificadas por sorotipos chamados grupos de Lancefield e por sua capacidade de lisar glóbulos vermelhos quando cultivados em ágar sanguíneo.

    S. pyogenes pertence ao grupo A de Lancefield, Streptococcus β-hemolítico. Esta espécie é considerada um patógeno piogênico devido à produção de pus associada às infecções que causa (Figura\(\PageIndex{3}\)). S. pyogenes é a causa mais comum de faringite bacteriana (faringite estreptocócica); também é uma causa importante de várias infecções cutâneas que podem ser relativamente leves (por exemplo, impétigo) ou fatais (por exemplo, fasciite necrosante, também conhecida como doença carnívora), ameaçando a vida.

    a) Uma micrografia de células esféricas em uma cadeia. B) Uma fotografia de colônias em ágar. O ágar é vermelho e há uma clareira ao redor de cada colônia.
    Figura\(\PageIndex{3}\): (a) Um espécime corado por grama de Streptococcus pyogenes mostra as cadeias de cocos características da morfologia desse organismo. (b) S. pyogenes em ágar sanguíneo mostra a lise característica dos glóbulos vermelhos, indicada pelo halo de clareira ao redor das colônias. (crédito a, b: modificação do trabalho da Sociedade Americana de Microbiologia)

    Os estreptococos não piogênicos (ou seja, não associados à produção de pus) são um grupo de espécies estreptocócicas que não são um táxon, mas são agrupados porque habitam a boca humana. Os estreptococos não piogênicos não pertencem a nenhum dos grupos de Lancefield. A maioria são comensais, mas alguns, como S. mutans, estão implicados no desenvolvimento da cárie dentária.

    S. pneumoniae (comumente referido como pneumococo) é uma espécie de Streptococcus que também não pertence a nenhum grupo de Lancefield. As células de S. pneumoniae aparecem microscopicamente como diplococos, pares de células, em vez das cadeias longas típicas da maioria dos estreptococos. Os cientistas sabem desde o século XIX que o S. pneumoniae causa pneumonia e outras infecções respiratórias. No entanto, essa bactéria também pode causar uma ampla gama de outras doenças, incluindo meningite, septicemia, osteomielite e endocardite, especialmente em recém-nascidos, idosos e pacientes com imunodeficiência.

    Bacilos

    O nome da classe Bacilli sugere que ela é composta por bactérias em forma de bacilo, mas é uma classe morfologicamente diversa que inclui gêneros em forma de bacilo e cócco. Entre os muitos gêneros dessa classe estão dois que são muito importantes clinicamente: Bacillus e Staphylococcus.

    As bactérias do gênero Bacillus têm a forma de bacilos e podem produzir endosporos. Eles incluem aeróbios ou anaeróbios facultativos. Vários Bacillus spp. são usados em várias indústrias, incluindo a produção de antibióticos (por exemplo, barnase), enzimas (por exemplo, alfa-amilase, endonuclease de restrição de BaMH1) e detergentes (por exemplo, subtilisina).

    Dois patógenos notáveis pertencem ao gênero Bacillus. B. anthracis é o patógeno que causa o antraz, uma doença grave que afeta animais selvagens e domesticados e pode se espalhar de animais infectados para humanos. O antraz se manifesta em humanos como úlceras pretas de carvão na pele, enterocolite grave, pneumonia e danos cerebrais devido ao inchaço. Se não for tratado, o antraz é letal. B. cereus, uma espécie intimamente relacionada, é um patógeno que pode causar intoxicação alimentar. É uma espécie em forma de bastonete que forma cadeias. As colônias parecem brancas leitosas com formas irregulares quando cultivadas em ágar sanguíneo (Figura\(\PageIndex{4}\)). Uma outra espécie importante é a B. thuringiensis. Essa bactéria produz várias substâncias usadas como inseticidas porque são tóxicas para os insetos.

    a) Uma micrografia de células em forma de bastonete em uma cadeia. B) Uma fotografia de colônias em ágar. O ágar é vermelho e as colônias são brancas e de aparência fofa.
    Figura\(\PageIndex{4}\): (a) Neste espécime corado por grama, as células em forma de bastonete violeta que formam cadeias são a bactéria gram-positiva Bacillus cereus. As pequenas células rosadas são a bactéria gram-negativa Escherichia coli. (b) Nesta cultura, colônias brancas de B. cereus foram cultivadas em ágar de sangue de ovelha. (crédito a: modificação do trabalho pela “Bibliomaniac 15” /Wikimedia Commons; crédito b: modificação do trabalho pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças)

    O gênero Staphylococcus também pertence à classe Bacilli, embora sua forma seja de coco e não de bacilo. O nome Staphylococcus vem de uma palavra grega para cachos de uvas, que descreve sua aparência microscópica na cultura (Figura\(\PageIndex{5}\)). Staphylococcus spp. são anaeróbios facultativos, halofílicos e não móveis. As duas espécies mais bem estudadas desse gênero são S. epidermidis e S. aureus.

    Uma micrografia de aglomerados de células esféricas.
    Figura\(\PageIndex{5}\): Este SEM de Staphylococcus aureus ilustra o agrupamento de células “semelhante a uma uva” típico. (crédito: modificação do trabalho dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças)

    Acredita-se que o S. epidermidis, cujo habitat principal é a pele humana, não seja patogênico para humanos com sistema imunológico saudável, mas em pacientes com imunodeficiência, pode causar infecções em feridas cutâneas e próteses (por exemplo, articulações artificiais, válvulas cardíacas). S. epidermidis também é uma importante causa de infecções associadas a cateteres intravenosos. Isso o torna um patógeno perigoso em ambientes hospitalares, onde muitos pacientes podem estar imunocomprometidos.

    As cepas de S. aureus causam uma grande variedade de infecções em humanos, incluindo infecções de pele que produzem furúnculos, carbúnculos, celulite ou impétigo. Certas cepas de S. aureus produzem uma substância chamada enterotoxina, que pode causar enterite grave, geralmente chamada de intoxicação alimentar por estafilococos. Algumas cepas de S. aureus produzem a toxina responsável pela síndrome do choque tóxico, que pode resultar em colapso cardiovascular e morte.

    Muitas cepas de S. aureus desenvolveram resistência aos antibióticos. Algumas cepas resistentes a antibióticos são designadas como S. aureus resistente à meticilina (MRSA) e S. aureus resistente à vancomicina (VRSA). Essas cepas são algumas das mais difíceis de tratar porque apresentam resistência a quase todos os antibióticos disponíveis, não apenas à meticilina e à vancomicina. Por serem difíceis de tratar com antibióticos, as infecções podem ser letais. O MRSA e o VRSA também são contagiosos, representando uma séria ameaça em hospitais, asilos, centros de diálise e outros locais onde há grandes populações de pacientes idosos, acamados e/ou imunocomprometidos.

    Micoplasmas

    Embora Mycoplasma spp. não possua uma parede celular e, portanto, não seja corado por reagentes de coloração Gram, esse gênero ainda está incluído nas bactérias gram-positivas de baixo teor de G+C. O gênero Mycoplasma inclui mais de 100 espécies, que compartilham várias características únicas. São células muito pequenas, algumas com um diâmetro de cerca de 0,2 μm, o que é menor do que alguns vírus grandes. Eles não têm paredes celulares e, portanto, são pleomórficos, o que significa que podem assumir uma variedade de formas e até se assemelhar a células animais muito pequenas. Por não possuírem uma forma característica, podem ser difíceis de identificar. Uma espécie, M. pneumoniae, causa a forma leve de pneumonia conhecida como “pneumonia ambulante” ou “pneumonia atípica”. Essa forma de pneumonia geralmente é menos grave do que as formas causadas por outras bactérias ou vírus.

    A tabela\(\PageIndex{2}\) resume as características de gêneros notáveis de bactérias Gram-positivas com baixo teor de G+C. Tabela\(\PageIndex{2}\): Bacilos - Bactérias Gram-positivas com baixo teor de G+C
    Exemplo de gênero Morfologia microscópica Características únicas
    Bacilo Bacilo grande e gram-positivo Aeróbios ou anaeróbios facultativos; formam endosporos; B. anthracis causa antraz em bovinos e humanos, B. cereus pode causar intoxicação alimentar
    Clostridium Bacilo gram-positivo Anaeróbios estritos; formam endósporos; todas as espécies conhecidas são patogênicas, causando tétano, gangrena gasosa, botulismo e colite
    Enterococo Coco Gram-positivo; forma pares microscópicos em cultura (semelhante ao Streptococcus pneumoniae) Bactérias anaeróbias aerotolerantes, abundantes no intestino humano, podem causar infecções do trato urinário e outras infecções no ambiente hospitalar
    Lactobacillus Bacilo gram-positivo Anaeróbios facultativos; açúcares fermentados em ácido lático; parte da microbiota vaginal; usados como probióticos
    Leuconostoc Coco Gram-positivo; pode formar cadeias microscópicas em cultura Fermentador, usado na indústria alimentícia para produzir chucrute e kefir
    Micoplasma A bactéria mais pequena; parece pleomórfica sob microscópio eletrônico Não têm parede celular; são classificadas como bactérias Gram-positivas com baixo teor de G+C devido ao seu genoma; M. pneumoniae causa pneumonia “ambulante”
    Estafilococo Coco Gram-positivo; forma grupos microscópicos em cultura que lembram cachos de uvas Tolera alta concentração de sal; anaeróbios facultativos; produz catalase; S. aureus também pode produzir coagulase e toxinas responsáveis por infecções locais (cutâneas) e generalizadas
    Estreptococo Coco Gram-positivo; forma cadeias ou pares em cultura Gênero diverso; classificado em grupos com base no compartilhamento de certos antígenos; algumas espécies causam hemólise e podem produzir toxinas responsáveis por doenças humanas locais (garganta) e generalizadas
    Ureaplasma Semelhante a Mycoplasma Parte da microbiota vaginal humana e do trato urinário inferior; pode causar inflamação, às vezes levando a cicatrizes internas e infertilidade

    Exercício\(\PageIndex{3}\)

    1. Cite algumas maneiras pelas quais os estreptococos são classificados.
    2. Cite uma bactéria patogênica com baixo teor de G+C gram-positiva e uma doença que ela causa.

    Foco clínico: Resolução

    A amostra de escarro de Marsha foi enviada ao laboratório de microbiologia para confirmar a identidade do microrganismo causador da infecção. O laboratório também realizou testes de suscetibilidade antimicrobiana (AST) na amostra para confirmar que o médico prescreveu os medicamentos antimicrobianos corretos.

    O exame microscópico direto do escarro revelou bactérias ácido-resistentes (AFB) presentes no escarro de Marsha. Quando colocado em cultura, não houve sinais de crescimento nos primeiros 8 dias, sugerindo que o microrganismo estava morto ou crescendo muito lentamente. O crescimento lento é uma característica distintiva do M. tuberculosis.

    Após quatro semanas, o microbiologista do laboratório observou colônias granuladas incolores distintas (Figura\(\PageIndex{6}\)). As colônias continham BAAR mostrando as mesmas características microscópicas reveladas durante o exame microscópico direto do escarro de Marsha. Para confirmar a identificação da BAAR, amostras das colônias foram analisadas usando hibridização de ácido nucléico ou teste de amplificação direta de ácido nucléico (NAA). Quando uma bactéria é resistente ao ácido, ela é classificada na família Mycobacteriaceae. O sequenciamento de DNA de regiões genômicas variáveis do DNA extraído dessas bactérias revelou que ela era alta de G+C. Esse fato serviu para finalizar o diagnóstico de Marsha como infecção por M. tuberculosis. Após nove meses de tratamento com os medicamentos prescritos pelo médico, Marsha se recuperou completamente.

    Uma fotografia de colônias em ágar. O ágar é azul e as colônias parecem uma pilha de miçangas.
    Figura\(\PageIndex{6}\): M. tuberculosis cresce no ágar Löwenstein-Jensen (LJ) em colônias distintas. (crédito: Centros de Controle e Prevenção de Doenças)

    Biopirataria e Bioprospecção

    Em 1969, um funcionário de uma empresa farmacêutica suíça estava de férias na Noruega e decidiu coletar algumas amostras de solo. Ele os levou de volta ao seu laboratório, e a empresa suíça posteriormente usou o fungo Tolypocladium inflatum nessas amostras para desenvolver a ciclosporina A, um medicamento amplamente usado em pacientes submetidos a transplante de tecidos ou órgãos. A empresa suíça ganha mais de 1 bilhão de dólares por ano com a produção de ciclosporina A, mas a Noruega não recebe nada em troca — nenhum pagamento ao governo ou benefício para o povo norueguês. Apesar de a ciclosporina A salvar inúmeras vidas, muitos consideram que os meios pelos quais as amostras de solo foram obtidas são um ato de “biopirataria”, essencialmente uma forma de roubo. Os fins justificam os meios em um caso como esse?

    A natureza está cheia de bactérias e outros microrganismos ainda não descobertos que poderiam um dia ser usados para desenvolver novos medicamentos ou tratamentos que salvam vidas. 1 As empresas farmacêuticas e de biotecnologia podem obter enormes lucros com essas descobertas, mas as questões éticas permanecem. A quem pertencem os recursos biológicos? As empresas que investem (e arriscam) milhões de dólares em pesquisa e desenvolvimento devem ser obrigadas a compartilhar receitas ou royalties pelo direito de acessar recursos biológicos?

    A compensação não é o único problema quando se trata de bioprospecção. Algumas comunidades e culturas se opõem filosoficamente à bioprospecção, temendo consequências imprevistas da coleta de material genético ou biológico. Os havaianos nativos, por exemplo, protegem muito seus recursos biológicos únicos.

    Por muitos anos, não ficou claro quais direitos as agências governamentais, as corporações privadas e os cidadãos tinham quando se tratava de coletar amostras de microrganismos em terras públicas. Então, em 1993, a Convenção sobre Diversidade Biológica concedeu a cada nação os direitos sobre qualquer material genético e biológico encontrado em suas próprias terras. Os cientistas não podem mais coletar amostras sem um acordo prévio com o proprietário da terra para obter compensação. Essa convenção agora garante que as empresas ajam de forma ética na obtenção das amostras que usam para criar seus produtos.

    Resumo

    • As bactérias Gram-positivas são um grupo muito grande e diversificado de microrganismos. Compreender sua taxonomia e conhecer suas características únicas é importante para o diagnóstico e tratamento de doenças infecciosas.
    • As bactérias gram-positivas são classificadas em bactérias gram-positivas de alto G+C e gram-positivas de baixo G+C, com base na prevalência de nucleotídeos de guanina e citosina em seu genoma
    • Actinobacteria é o nome taxonômico da classe de bactérias gram-positivas com alto teor de G+C. Essa classe inclui os gêneros Actinomyces, Arthrobacter, Corynebacterium, Frankia, Gardnerella, Micrococcus, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Rhodococcus e Streptomyces. Alguns representantes desses gêneros são usados na indústria; outros são patógenos humanos ou animais.
    • Exemplos de bactérias gram-positivas com alto teor de G+C que são patógenos humanos incluem Mycobacterium tuberculosis, que causa tuberculose; M. leprae, que causa hanseníase (doença de Hansen); e Corynebacterium diphtheriae, que causa difteria.
    • Clostridia spp. são bactérias gram-positivas com baixo teor de G+C que geralmente são anaeróbios obrigatórios e podem formar endosporos. Os patógenos desse gênero incluem C. perfringens (gangrena gasosa), C. tetani (tétano) e C. botulinum (botulismo).
    • Os Lactobacillales incluem os gêneros Enterococcus, Lactobacillus, Leuconostoc e Streptococcus. O estreptococo é responsável por muitas doenças humanas, incluindo faringite (faringite estreptocócica), escarlatina, febre reumática, glomerulonefrite, pneumonia e outras infecções respiratórias.
    • Bacilli é uma classe taxonômica de bactérias gram-positivas com baixo teor de G+C que inclui espécies em forma de bastonete e em forma de coco, incluindo os gêneros Bacillus e Staphylococcus. B. anthracis causa antraz, B. cereus pode causar infecções oportunistas do trato gastrointestinal e cepas de S. aureus podem causar uma ampla gama de infecções e doenças, muitas das quais são altamente resistentes aos antibióticos.
    • Mycoplasma spp. são bactérias gram-positivas muito pequenas, pleomórficas com baixo teor de G+C, que não possuem paredes celulares. M. pneumoniae causa pneumonia atípica.

    Notas de pé

    1. 1 J. André. Bioética como prática. Chapel Hill, NC: Editora da Universidade da Carolina do Norte, 2002.