Bacteroidetes: características gerais e sistemáticas

Bacteroidetes é uma das arestas dentro das quais as bactérias são classificadas. Esse filo compreende quatro classes ( Bacteroidia , Flavobacteria , Sphingobacteria e Cytophagy ) e mais de 7.000 espécies diferentes que colonizaram todos os tipos de habitat da Terra.

Eles estão presentes em solos, lodo ativado, material vegetal em decomposição, composto, oceanos, água doce, algas, laticínios e animais doentes. Distribuído em ecossistemas temperados, tropicais e polares. Os Bacteroidetes isoladas em habitats abertos pertencem principalmente às classes Flavobacteria, Cytophagia e Sphingobacteria.

Bacteroidetes: características gerais e sistemáticas 1

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com Autores: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, American Type Culture Collection, USCDCP

Bacteroidetes são uma parte importante do trato intestinal humano e outros mamíferos e aves. Nos seres humanos, eles estão envolvidos na ativação do sistema imunológico e na nutrição, através da degradação de polissacarídeos e carboidratos que geram subprodutos, reabsorvidos pelo hospedeiro, que constituem uma importante fonte de energia.

As espécies de filo de Bacteroidetes são principalmente não patogênicas, com exceção do gênero Bacteroides, que consiste em patógenos oportunistas e algumas Flavobacteriaceae, patógenos para humanos, outros mamíferos, peixes de água doce ou peixes marinhos.

Características gerais

As bactérias classificadas neste filo têm uma história evolutiva comum e uma ampla diversidade morfológica, fisiológica e ecológica. Podem ser hastes curtas ou longas, filamentos retos, fusiformes ou finos. São gram-negativos e não formam endosporos.

Eles podem ser anaeróbicos facultativos ou estritamente aeróbicos. Eles podem não ser móveis, flagelados ou podem se mover deslizando.

São quimioorganotróficos, aeróbicos ou facultativamente anaeróbicos com metabolismo respiratório, embora existam algumas espécies com metabolismo fermentativo.

Sistemática

O filo de Bacteroidetes , também conhecido como grupo Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides , compreende quatro classes: Bacteroidia , Flavobacteria , Sphingobacteria e Cytophagy , que agrupam mais de 7.000 espécies diferentes.

Nas classificações anteriores, o filo de Bacteroidetes compreendia três classes (Bacteroidia, Flavobacteriia e Sphingobacteriia). No entanto, estudos mais recentes, baseados na análise de sequência do gene 16S rRNA, justificam a formação de uma quarta classe dentro desse filo, a citofagia.

Esta nova classe inclui muitos gêneros previamente classificados nas famílias Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae e Crenotrichaceae. Portanto, o filo de Bacteroidetes compreende pelo menos quatro grupos filogenéticos bem delineados.

Classe I. Bacteroidia

Esta classe inclui uma única ordem chamada Bacteroidales. Atualmente, o pedido inclui cinco famílias: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae e Rikenellaceae.

Está representado em mais de 850 espécies. As células desta classe são hastes retas, fusiformes ou finas ou cocobacilos com coloração gram-negativa. Eles não formam esporos.

Eles são principalmente anaeróbicos, embora alguns sejam opcionalmente anaeróbicos. Eles fermentam carboidratos simples, gerando butirato como produto da fermentação , embora possam degradar proteínas e outros substratos. Eles não são móveis ou móveis deslizando.

Classe II Flavobactérias

A classe Flavobacteria inclui uma única ordem chamada Flavobacterials. Atualmente, o pedido inclui três famílias: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae e Cryomorphaceae. Constitui a maior classe de bacteroidetes, agrupando mais de 3.500 espécies.

As células são barras ou filamentos que não formam esporos, são gram-negativas, sem vesículas gasosas e grânulos intracelulares. Eles geralmente são multiplicados por fissão binária .

Os membros da família Blattabacteriaceae são simbiontes intracelulares de insetos. As famílias Flavobacteriaceae e Cryomorphaceae são formadas por bactérias quimioorganotróficas aeróbicas ou facultativamente anaeróbias com metabolismo respiratório, embora existam algumas espécies com metabolismo fermentativo.

Eles não são móveis. Muitos membros dessas famílias precisam de NaCl ou sais da água do mar para crescer.

Os membros da família Flavobacteriaceae são difundidos no solo ou em água doce, salobra ou marinha em áreas temperadas, tropicais ou polares, enquanto os membros da família Cryomorphaceae estão até agora restritos a habitats marinhos de baixa temperatura.

Alguns membros da família Flavobacteriaceae são patógenos para humanos, peixes ou anfíbios.

Classe III Sphingobacteria

Esta classe inclui apenas a ordem Sphingobacteriales, que agrupa três famílias (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae e Saprospiraceae), 29 gêneros e 787 espécies.

As bactérias desta classe são em forma de bastonete. Eles não são móveis, não formam esporos, com coloração gram-negativa. Crescimento aeróbico ou facultativamente anaeróbico.

Com capacidade limitada de fermentação em alguns membros. Alguns gêneros, principalmente Sphingobacterium , contêm altas concentrações de esfenofosfolipídios como componentes lipídicos celulares.

Classe IV Citofagia

Esta classe inclui apenas a ordem Cytophagales e alguns outros grupos filogenéticos que são tratados como ordens incertae sedis , nomeados para indicar a incapacidade de colocá-los exatamente nessa classificação.

As células desta classe podem ser curtas, longas barras ou filamentos. Alguns gêneros formam anéis, bobinas ou células em forma de S. Eles não produzem esporos, exceto o gênero Sporocytophaga . Eles são móveis deslizando ou não móveis. O único gênero com flagelos é o Balneola . Coloração Gram-negativa

O crescimento geralmente é estritamente aeróbico, mas o crescimento microaeróbico e anaeróbico ocorre em alguns membros. Eles são quimioorganotróficos. Eles são amplamente distribuídos na natureza.

Alguns gêneros são organismos marinhos que requerem sais da água do mar para crescer. A maioria das espécies é mesofílica, mas existem membros psicrofílicos e termofílicos.

Microbiota intestinal

Os bacteroidetes colonizaram as diferentes partes do trato gastrointestinal em humanos. Eles também são encontrados na microbiota de outros mamíferos, como equinodermes, camundongos, cães, porcos e ruminantes; de aves domésticas e selvagens, como galinhas, perus, ganso e avestruzes; e em invertebrados, como leites e cupins.

Mutualismo

A maioria dos Bacteroidetes tem um relacionamento mútuo com seus convidados. Nos seres humanos, eles interagem com o sistema imunológico, causando a ativação de respostas mediadas por células T e controlam a colonização de potenciais bactérias patogênicas.

Essas bactérias geralmente produzem butirato como o produto final da fermentação , que possui propriedades antineoplásicas e, portanto, desempenha um papel importante na manutenção da saúde intestinal.

Metabolismo dos ácidos biliares

Eles também participam no metabolismo dos ácidos biliares e na transformação de compostos tóxicos e / ou mutagênicos. Contribuem para a degradação de polissacarídeos no intestino grosso, moléculas difíceis de degradar pelos mamíferos, resistentes à ação das enzimas digestivas.

A fermentação desses polissacarídeos mediados por bactérias leva à liberação de ácidos graxos voláteis de cadeia curta (principalmente acetato, propionato e butirato) que são reabsorvidos pelo hospedeiro. Portanto, essas bactérias intestinais ajudam o hospedeiro a obter energia de fontes de carboidratos refratárias.

Coleta de energia

Em mamíferos onívoros, especialmente em humanos, essa fonte de energia adicional representa entre 7% e 10% da dose diária.

Em ratos, demonstrou-se que animais sem germes excretam 87% mais calorias em fezes do que suas contrapartes normais e precisam comer 30% mais comida para manter seu peso corporal .

Portanto, a presença da microbiota intestinal é necessária para a captação ótima de energia da dieta.

Referências

  1. Hahnke, RL, J.P. Meier-Kolthoff, M. García-López, S. Mukherjee, M. Huntemann, N. N. Ivanova, T. Woyke, N. C. Kyrpides, Hans-Peter, K. e M. Göker. (2016). Classificação Taxonômica Baseada em Genoma de Bacteroidetes. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
  2. Contribuidores da Wikipedia. Bacteroidetes [online]. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2017 [data da consulta: 10 de outubro de 2018]. Disponível em en.wikipedia.org
  3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA e Ley, RE (2017). Microbioma e doença metabólica: revisitando o filo bacteriano Bacteroidetes. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1-8.
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