Proteobactérias: características, subfilmes, patogênese

Os proteobacteria são a borda de maior, complexa e diversa entre bactérias procariotas. Compreende cerca de 384 gêneros e 1300 espécies de bactérias gram-negativas com uma parede celular formada principalmente por lipopolissacarídeos.

Nos seres humanos, as proteobactérias estão presentes na pele, cavidade oral, língua e trato vaginal, além do intestino e fezes. As proteobactérias são uma das arestas mais abundantes da microbiota intestinal humana.

Proteobactérias: características, subfilmes, patogênese 1

Grupo E. coli (Gammaproteobacteria). Foto por Eric Erbe, coloração digital de Christopher Pooley, ambos do USDA, ARS, EMU. [Domínio público], via Wikimedia Commons

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

Uma grande variedade de patógenos está incluída nas Proteobacteria, como os gêneros Brucella e Rickettsia pertencentes às classes Alphaproteobacteria, Bordetella e Neisseria da classe Betaproteobacteria, Escherichia , Shigella , Salmonella e Yersinia da classe Gammaproteobacteria e, finalmente, Helicobacter da Classe Epsilonproteobacteria.

Além dos patógenos, as bactérias fitoprotéicas incluem espécies mutualísticas, como endossimbiontes obrigatórios de insetos, incluindo os gêneros Buchnera , Blochmannia , Hamiltonella , Riesia , Sodalis e Wigglesworthia .

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

Características gerais

As bactérias deste filo são diversas morfologicamente, fisiologicamente e ecologicamente. Seu nome deriva do antigo deus grego do mar Proteus , que tinha a capacidade de assumir muitas formas diferentes, aludindo à grande diversidade de formas de 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 fototróficos, heterotróficos e quimiolitotróficos.

Subfilmes

Com base na análise filogenética do gene 16S rRNA, a fitoproteína é dividida em 6 classes: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria e Zetaproteobacteria.

Todas as classes são monofiléticas, exceto gamaproteobactérias que são parafílicas com betaproteobactérias.

Alphaproteobacteria

A classe Alphaproteobacteria inclui 13 ordens de bactérias. Eles podem adotar várias morfologias, como assediadas, estreladas e espirais. Eles também podem formar hastes e brotos, o que lhes permite aumentar sua proporção superfície-volume, permitindo-lhes sobreviver em ambientes com poucos nutrientes.

As alfaproteobactérias exibem uma grande diversidade de estratégias metabólicas, como fotossíntese , fixação de nitrogênio, oxidação de amônia e metilotrofia. Este grupo inclui os organismos celulares marinhos mais abundantes.

Muitas espécies desse tipo de bactéria geralmente adotam um estilo de vida intracelular como mutualistas de plantas ou patógenos de plantas ou animais, como Rhizobim , que se forma com as raízes de algumas espécies de plantas ou Wolbachia , um parasita comum de mosquito.

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Também tem sido associado às Alfaproteobacterias ao grupo ancestral que deu origem às mitocôndrias , as Rickettsiales . Outros gêneros, como Rickettsia, são patógenos.

Betaproteobactérias

As betaproteobactérias são formadas por 14 ordens de bactérias que possuem uma variedade de formas e metabolismos. Eles podem ser aeróbicos estritos ou opcionais.

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

As betaproteobactérias estão envolvidas na fixação do nitrogênio, através da oxidação do amônio, produzindo nitrito, um composto muito importante na fisiologia das plantas.

Outras espécies podem ser patogênicas nesse grupo, como Neisseriaceae (que produz gonorréia e meningite), Ralstonia , um patógeno vegetal de Solanaceae (tomate, batata) e Burkholderia glumae, que causa danos à panícula na região. cultivo de arroz

Deltaproteobactérias

Grupo Deltaproteobacteria 7 ordens de bactérias gram-negativas. Eles são anaeróbicos e são comumente isolados em sedimentos de lagos, pântanos e fundo do mar. Eles são redutores de sulfato e participam do ciclo natural do enxofre.

Esta classe inclui bactérias predatórias de outras bactérias, como as espécies dos gêneros Bdellovibrio e Myxococcus. As mixobactérias emitem esporos e são agrupadas em corpos de frutificação multicelulares, em ambientes com pouca comida. Estes constituem o grupo mais complexo de bactérias

Epsilonproteobacteria

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

As bactérias desse grupo habitam ambientes microaerófilos ou anaeróbicos, como fontes hidrotermais em águas profundas. São quimiolitotróficos, porque obtêm sua energia a partir da oxidação de enxofre ou hidrogênio reduzidos acoplados à redução de nitrato ou oxigênio. Outros são autotróficos e usam o ciclo reverso de Krebs para fixar o dióxido de carbono na biomassa.

Patogênese

Como as proteobactérias são a borda das bactérias com o maior número de espécies e mais complexas e diversas, isso inclui uma grande variedade de patógenos.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Essas bactérias são excretadas nas fezes dos animais infectados e podem sobreviver no ambiente por no máximo três dias.

E. coli coloniza um novo hospedeiro pela via fecal-oral, ingerindo alimentos crus ou água contaminada, aderindo às células intestinais e produzindo diarréia nas pessoas afetadas.

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

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

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

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Depois que a S. enterica entra em um novo hospedeiro, inicia seu ciclo de infecção através do tecido linfóide. As bactérias aderem às células epiteliais intestinais do íleo e das células M, induzindo nelas um rearranjo de seu citoesqueleto que desencadeia a formação de grandes ondulações na superfície, permitindo endocitose não seletiva, pela qual as bactérias conseguem entrar na célula .

Da mesma forma, Salmonella produz efeitos citotóxicos que destroem células M e induzem apoptose em macrófagos ativados e fagocitose em macrófagos não ativados, por meio do qual são transportados para o fígado e o baço, onde se multiplicam.

Em S. enterica, os seres humanos podem causar duas doenças: febre tifóide, causada por S. enterica sub.Sorotipos Enterica Paratyphi ou salmonelose produzidos por outros sorotipos.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

A maioria das infecções por Vibrio está associada à gastroenterite, mas também pode 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) é geralmente transmitido 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.

Os surtos de V. vulnificus são letais e geralmente ocorrem em climas quentes. Após o furacão Katrina, em Nova Orleans, ocorreu um surto dessa espécie.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

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 seres humanos e estão fortemente associadas a úlceras pépticas, gastrite crônica, duodenite e câncer de estômago.

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

Y. pylori , infecta até 50% da população humana. Pode ser encontrada no muco, na superfície interna do epitélio e, ocasionalmente, dentro das células epiteliais do estômago.

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

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

O gênero Yersinia inclui 11 espécies, das quais apenas Y. pestis, Y. pseudotuberculosis e certas cepas de Y. enterocolitica são de importância patogênica para seres 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 através da picada de pulgas infectadas (peste bubônica e septicêmica) ou de pessoa para pessoa quando tossir, vomitar e espirrar, quando a doença progredir para a forma pneumônica (peste pulmonar ou pneumônica).

A peste pneumônica ocorre quando a bactéria infecta os pulmões, enquanto a peste bubônica ocorre quando as bactérias entram no corpo através da pele através de picadas de pulgas e viajam pelos vasos linfáticos até um linfonodo, causando inflamação. Finalmente, a peste septicêmica ocorre devido a infecção no sangue, após a picada de pulgas infectadas

A pseudotuberculose é adquirida por contato com animais infectados ou pelo consumo de alimentos e água contaminados. É a causa de uma doença semelhante à tuberculose, chamada escarlatina, que afeta os linfonodos. Pode produzir necrose tecidual localizada, granulomas no baço, fígado e linfonodos.

As infecções por Y. enterocolitica geralmente ocorrem devido ao consumo de carne de porco mal cozida ou água, carne ou leite contaminados. As infecções agudas geralmente levam a uma colite autolimitada completa ou ileite e adenite terminais em humanos. Os sintomas podem incluir diarréia aquosa ou com sangue e febre, semelhante à apendicite ou salmonelose ou shigelose.

Referências

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