Bactérias aeróbicas: características, exemplos, culturas, doenças

As bactérias aeróbias são um grande grupo de bactérias que são caracterizadas necessidade de oxigénio para os seus processos metabólicos. Essas bactérias usam oxigênio para degradar compostos orgânicos em compostos mais simples através de um processo conhecido como respiração celular.

Muitos especialistas argumentam que o aparecimento desse tipo de bactéria é uma conseqüência direta do processo de fotossíntese. Por esse motivo, os níveis de oxigênio atmosférico aumentaram e foram inicialmente tóxicos para muitos seres vivos. Por causa disso, muitos organismos tiveram que se adaptar e começar a usar oxigênio.

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Mycobacterium tuberculosis, bactérias aeróbicas. Fonte: Crédito da foto: Janice Carr Fornecedores de conteúdo: CDC / Dr. Ray Butler; Janice Carr [Domínio público]

Existem muitas espécies incluídas no grupo de bactérias aeróbicas. Os mais representativos são os dos gêneros Bacillus, Mycobacterium e Nocardia . Da mesma forma, muitas dessas bactérias são patógenos conhecidos dos seres humanos, causando até patologias que podem causar a morte.

Caracteristicas

A principal característica das bactérias aeróbias é que, para se desenvolver, elas necessariamente requerem um ambiente em que haja uma ampla disponibilidade de oxigênio, uma vez que, dentro de seu metabolismo, realizam o processo de respiração celular.

Nesse processo, eles usam oxigênio para degradar moléculas de compostos orgânicos, como glicose, para compostos mais simples, como dióxido de carbono e água, com a conseqüente obtenção de energia na forma de ATP.

Da mesma forma, a maioria das espécies que compõem esse grupo não tem a capacidade de sintetizar a enzima catalase, portanto, não podem dividir a molécula de peróxido de hidrogênio em água e oxigênio.

Tipos de bactérias aeróbicas

É geralmente entendido que bactérias aeróbicas são aquelas que requerem a presença de oxigênio para se desenvolver e crescer. No entanto, a necessidade desse elemento químico nas bactérias desse grupo não é a mesma para todos. Nesse sentido, existem vários tipos de bactérias aeróbicas: obrigatórias aeróbicas, anaeróbias facultativas e microaerofílicas.

Obrigar bactérias aeróbicas

São as bactérias que necessariamente precisam de oxigênio para poder se desenvolver. Eles exigem esse elemento para realizar o processo de respiração celular.

Bactérias facultativas anaeróbias

São bactérias que, do ponto de vista evolutivo, têm alguma vantagem, pois podem sobreviver tanto em ambientes onde há presença de oxigênio, quanto naqueles em que há ausência disso.

Isso ocorre porque, dentro de suas máquinas celulares, eles têm os elementos necessários para realizar processos anaeróbicos através dos quais eles podem obter energia. De tal maneira que, na ausência de oxigênio, essas bactérias não morrem, mas executam outros processos metabólicos.

Bactérias microaerofílicas

Este é um tipo muito particular de bactéria. Eles usam o oxigênio como elemento primário para realizar o processo de respiração celular. No entanto, as concentrações atmosféricas desse gás (aproximadamente 21%) são tóxicas para essas bactérias.

Espécies de bactérias aeróbicas

Bactérias do gênero Bacillus

O gênero Bacillus é constituído por uma grande variedade de espécies, caracterizadas por terem formato de cana e serem gram-positivas. Uma das características mais importantes dessas bactérias é que, quando as condições ambientais se tornam hostis, elas geram esporos em suas células. Estes são muito resistentes e visam garantir que as bactérias possam sobreviver em condições ambientais prejudiciais.

Dentro deste gênero existem bactérias aeróbicas estritas, enquanto outras são consideradas aeróbicas facultativas. Entre as espécies de bactérias do gênero Bacillus podem ser citadas: Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis e Bacillus thuringiensis , entre outras.

Bacillus anthracis

É uma bactéria bem conhecida e estudada no mundo da microbiologia, pois, devido ao seu potencial e patogenicidade óbvia, tem sido utilizada como arma biológica. Seus esporos são muito tóxicos e penetram facilmente no corpo humano, através do trato respiratório por inalação, ingestão de alimentos contaminados ou pelo contato com uma ferida aberta.

Já no organismo causa uma infecção que, genericamente conhecida como antraz, pode ser cutânea, pulmonar ou gastrointestinal.

Bacillus cereus

É uma bactéria aeróbica facultativa que é bem conhecida por produzir toxinas. Essas toxinas podem causar várias patologias nos seres humanos, como a síndrome emética e a diarréia, ambas no nível gastrointestinal. Da mesma forma, pode afetar outros órgãos, como os olhos, nos quais pode causar ceratite e endoftalmite.

Bacillus subtilis

É talvez a espécie mais estudada do gênero Bacillus. Tanto é assim que é considerada a “espécie de tipo”. Como outras espécies de Bacillus, produz esporos, especificamente endósporos encontrados no centro da célula bacteriana.

É uma bactéria inofensiva para os seres humanos, exceto em alguns casos muito isolados de intoxicação alimentar contaminada. Além disso, traz uma ampla gama de benefícios, como a síntese de substâncias antifúngicas e antibióticas, além de aplicações na área industrial.

Nocardia

É um gênero de bactérias gram-positivas que têm a forma de bacilos. Entre suas características mais destacadas, pode-se mencionar que possuem ramificações, muitas das quais estão em ângulo reto.

Da mesma forma, essas bactérias constituem patógenos humanos bem conhecidos. Particularmente duas de suas espécies, Nocardia asteroides e Nocardia brasiliensis, foram suficientemente estudadas como causadoras de nocardiose pulmonar e micetoma actinomicótico, respectivamente.

Lactobacillus

São bactérias gram-positivas que se caracterizam por serem aeróbicas facultativas, com forma de bacilo e sem produzir esporos. Essas bactérias são consideradas, em geral, inofensivas e inofensivas para os seres humanos.

Pelo contrário, são famosos pelos benefícios que oferecem, entre os quais se destacam: contribuem para a preservação dos alimentos, ajudam a controlar algumas doenças – como o câncer de cólon – e fazem parte da síntese de certos compostos, como as vitaminas do complexo B.

Staphylococcus

São bactérias em forma de coco (redondas) e tendem a formar grupos de células que parecem um cacho de uvas. As bactérias desse gênero são consideradas aeróbicas facultativas, o que significa que elas podem se desenvolver tanto na presença quanto na ausência de oxigênio.

Muitas das espécies deste gênero são patógenos humanos conhecidos. Entre eles, o mais virulento é o Staphylococcus aureus, que produz certas toxinas: hemolisina, enterotoxina, toxina da síndrome do choque tóxico e toxina esfoliativa. Essas toxinas causam patologias como diarréia, colite pseudomembranosa e síndrome da pele escaldada.

Diferença entre bactérias aeróbias e anaeróbicas

As bactérias anaeróbicas apareceram no planeta muito antes das bactérias aeróbicas. Isso ocorre porque, nas primeiras idades da vida terrestre, o oxigênio não estava sendo uma parte significativa da atmosfera; portanto, os seres vivos que existiam na época não o usavam em seus processos metabólicos.

Posteriormente, à medida que a vida no planeta evoluía e os níveis atmosféricos de gás se estabilizavam, surgiam organismos aeróbicos, que começaram a usar o oxigênio como elemento principal nos processos de obtenção de energia.

No entanto, a principal diferença entre os dois tipos de bactérias é que as bactérias aeróbicas exigem que o elemento oxigênio seja capaz de realizar vários processos celulares, sendo a mais característica a respiração celular. Através desse processo, eles recebem muita energia.

As bactérias anaeróbicas, por outro lado, não usam oxigênio para nenhum processo. Mesmo para algumas dessas bactérias, o oxigênio é altamente tóxico. Por isso, eles realizam outros processos para obter a energia que a célula precisa.

Entre esses processos está a fermentação , através da qual ocorre a degradação de certos compostos, como carboidratos, para obter outros compostos orgânicos, como o ácido lático.

Outra das diferenças que podem ser mencionadas entre esses dois tipos de bactérias é o habitat em que elas podem ser encontradas. As bactérias anaeróbicas são geralmente encontradas em locais onde há pouco oxigênio, como no tártaro que cobre os dentes, enquanto as bactérias aeróbicas se desenvolvem em habitats onde há oxigênio suficiente, como o solo.

Cultivo de bactérias aeróbicas

Quando uma cultura de bactérias aeróbicas deve ser realizada em laboratório, a primeira coisa que deve ser levada em consideração é que esse tipo de bactéria requer uma quantidade adequada de oxigênio. Nesse sentido, sabe-se que as mesmas condições atmosféricas são ideais. No entanto, existem algumas bactérias que devem receber aeração extra.

Nesses casos, o que pode ser feito é agitar vigorosamente o balão ou borbulhar ar esterilizado no meio. No caso de a colheita ser bastante extensa, o recomendado é aumentar a exposição do meio à atmosfera. Isso é conseguido organizando o meio em camadas rasas.

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Cultivo de Staphylococcus aureus. Fonte: Microrao [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

No entanto, com relação à composição do meio de cultura a ser usado para bactérias aeróbicas, isso dependerá das espécies bacterianas que estão sendo cultivadas. Por exemplo, para cultivar Staphylococcus aureus , os meios de cultura mais frequentemente utilizados são ágar sangüíneo a 5%, ágar tripticase soja e coração cerebral com infusão de caldo BHI. As bactérias do gênero Bacillus também são cultivadas com sucesso nos meios de cultura acima mencionados.

É importante observar que a infusão cerebral de coração em caldo BHI é recomendada mundialmente para o cultivo de bactérias aeróbicas. Em sua composição está a infusão cerebral de bezerro e coração de bovino, além de peptona, cloreto de sódio e glicose, entre outros componentes.

Métodos para a conta de placa

A contagem de placas é um procedimento padrão realizado em laboratórios para atingir um número aproximado de bactérias que compõem uma cultura específica.

Esta técnica é baseada na contagem das chamadas unidades formadoras de colônias e permite a obtenção de um número aproximado de bactérias. É importante enfatizar que esse procedimento deve ser realizado com o rigor e o rigor necessários, pois qualquer erro, por menor que seja, pode afetar muito os resultados.

Existem várias técnicas que podem ser aplicadas para realizar a contagem de placas. Aqui dois deles serão explicados.

Técnica de vazamento de placa

A primeira coisa a fazer é preparar o meio de cultura ideal para o tipo de bactéria que você deseja cultivar. Posteriormente, em uma área limpa e limpa, são colocadas placas de Petri nas quais a colheita deve ser colocada.

Em cada placa de Petri, 1 ml da diluição correspondente deve ser adicionada, bem como cerca de 20 ml do meio de cultura que é derretido. Depois disso, os movimentos com a placa de Petri devem ser executados da seguinte forma: 6 da direita para a esquerda, 6 no sentido horário, 6 no sentido anti-horário e 6 de trás para frente. Finalmente, espera-se que o meio se solidifique.

As placas de Petri são incubadas sob condições de temperatura adequadas (37 ° C) por 24-48 horas. Passado esse tempo, o número de colônias que se desenvolveram deve ser contado.

Técnica de extensão superficial na placa

Para realizar a contagem através desta técnica, as placas de Petri com o meio de cultura devem ser colocadas sobre a mesa de maneira ordenada para evitar erros. Em seguida, 1 mL de cada diluição é inoculado em cada cápsula.

Da mesma forma, com a ajuda de uma haste de vidro, o inoculo deve ser espalhado uniformemente por toda a superfície do meio de cultura. Isso deve ser feito através de movimentos rotativos.

Uma vez absorvido o inóculo pelo meio de cultura, as cápsulas são incubadas pelo tempo que for necessário, de acordo com o microrganismo cultivado. Finalmente, todas as colônias que se desenvolveram nas placas selecionadas devem ser contadas.

Doenças causadas

Como mencionado anteriormente, alguns dos gêneros que compõem o grupo de bactérias aeróbicas são conhecidos por causar doenças em seres humanos. Aqui estão algumas dessas doenças com seus respectivos sintomas e tratamentos.

Nocardiose

A nocardiose é uma doença que pode ocorrer aguda ou cronicamente. De acordo com os casos clínicos estudados, na maioria das vezes eles apresentam sintomas de pneumonia. No entanto, às vezes, em vez de infectar o trato respiratório, pode afetar diretamente a pele, causando lesões características.

Os sintomas observados na nocardiose pulmonar são:

  • Febre alta
  • Tosse crômica que não é aliviada por nada
  • Dificuldade para respirar
  • Mal estar, incomodo geral

Por outro lado, quando bactérias do gênero Nocardia invadem a pele, o que é conhecido como actinomicetoma pode ser gerado. Essa é uma infecção granulomatosa e crônica, muito rara e geralmente ocorre em pessoas que têm um sistema imunológico deprimido. Entre seus sintomas estão:

  • Febre
  • Lesão nodular que apresenta uma pústula central através da qual pode ter drenado o material sanguíneo.
  • Abscesso cutâneo ou subcutâneo.
  • Desconforto generalizado

Anthrax

É esse o nome que as infecções causadas pela bactéria Basillus anthracis recebem . É causada pelo contato direto do ser humano com os esporos das referidas bactérias. O antraz pode afetar o nível do pulmão e da pele. O pulmão é o mais perigoso, com uma taxa de mortalidade superior a 90%.

Alguns anos atrás, essa bactéria ficou famosa porque estavam sendo enviados envelopes contendo esporos, o que afetou muito quem os recebeu, causando sua morte.

Inicialmente, os sintomas do antraz no nível pulmonar se assemelham aos de um resfriado, no entanto, à medida que o tempo passa, eles evoluem até que um quadro clínico mais comprometido apareça:

  • Febre persistente
  • Dificuldade para respirar
  • Aumento da frequência cardíaca.

Eventualmente, o paciente piora e ocorre choque séptico, após o que a morte do paciente ocorre na maioria dos casos.

Em relação ao antraz cutâneo, o primeiro sinal é uma lesão semelhante à picada de um mosquito, que se torna crônica e evolui para um escara necrótico.

Da mesma forma, há elevação da temperatura corporal e mal-estar. É comum que esse quadro clínico seja resolvido favoravelmente, deixando apenas uma cicatriz. No entanto, não é aconselhável negligenciar, pois pode se espalhar e causar bacteremia.

Tuberculose

É uma patologia que afeta o trato respiratório e é causada por uma bactéria aeróbica estrita, o Mycobacterium tuberculosis. As bactérias são encontradas nas secreções das pessoas que sofrem da doença, especificamente na que expelem quando tossem. O contato com essas secreções é a via mais comum de infecção.

Os sintomas da tuberculose são:

  • Tosse constante com expectoração sangrenta
  • Febre
  • Mal estar, incomodo geral
  • Dor no peito, especialmente quando tossir e respirar
  • Sudorese profusa durante a noite.

Hanseníase

É uma doença bem conhecida causada por outra bactéria do gênero Mycobacterium , o Mycobacterium leprae . Esta é uma doença que tem sido um flagelo há séculos, uma vez que aqueles que sofreram foram isentos da sociedade e foram forçados a viver separados.

Os sintomas mais comuns da hanseníase são:

  • Lesões cutâneas de cor clara
  • Solavancos ou nódulos na pele
  • Perda de sensibilidade em certas áreas
  • Espessamento da pele

Com o tempo, o quadro clínico piora, fazendo com que o indivíduo perca a funcionalidade dos membros superiores e inferiores, desfiguração causada por lesões cutâneas e desconfortos ao nível da pele, como uma constante sensação de queimação na pele.

Referências

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