Gênero Clostridium spp

Transcrição

FAVET-UFRGS
Prof. Marcos JP Gomes
2013
Clostridioses.
Carbúnculo.
Gangrena.
Hepatite necrótica.
Hemoglobinúria Bacilar
ATUALIDADE
Atualmente (2013), na “List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature”
do pesquisador J.P. Euzèby há citação de 203 espécies e 5 subespécies no gênero
Clostridium spp, conforme o site www.bacterio.cict.fr/c/clostridium.html
INTRODUÇÃO
São bastonetes; medem 0,3-2,0 µm de diâmetro e 1,5-20 m de comprimento;
arranjos aos pares ou em cadeias curtas com as extremidades arredondadas ou pontiagudas;
pleomórficos; geralmente Gram positivos no cultivo jovem; geralmente móveis por flagelos
peritríquios; formam esporos ovais ou esféricos que deformam a parede celular. A maioria
das espécies é quimiorganotrófica; alguns são quimioautotróficos e quimiolitotrófico.
Podem ser sacarolíticos, proteolíticos, nenhum ou ambos. Geralmente produzem uma
mistura de ácidos orgânicos e álcoois de carboidratos e peptonas. Não realizam uma
redução dos sulfatos. Geralmente catalase negativos e anaeróbios obrigatórios; se houver
crescimento em ar, ele é pequeno e a esporulação é inibida. Metabolicamente são muito
diversos com temperatura ótima entre 10º C e 65º C. Estão distribuídos no ambiente.
Muitas espécies produzem potentes exotoxinas, sendo que algumas espécies são
patogênicas para os animais, tanto pela infecção de ferimentos quanto pela absorção de
toxinas.
Espécie Tipo: Clostridium butyricum
A diferenciação deve ser realizada em laboratórios especializados, pois as
necessidades de crescimento e os testes a serem aplicados são diversos. Recentemente,
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novas espécies têm sido descritas. Microrganismos deste gênero são bastonetes Gram +,
anaeróbios, esporulados que foram agrupados no gênero Clostridium por suas semelhanças
morfológicas e tintoriais. São móveis, exceto do C. perfringens. São fermentadores e
catalase negativos. São bastonetes retos com exceção do C. spiroforme. Estão distribuídos
no solo e trato gastrintestinal dos animais e do homem, onde podem sobreviver e
multiplicar-se. Podem formar esporos que asseguram sua sobrevivência em condições
adversas, durante longos períodos de tempo. Podem tornar-se contaminantes de amostras
clínicas por ter capacidade de esporular.
PATOGENICIDADE:
As principais doenças causadas pelos clostrídios nos animais são:
1-Clostridium perfringens (C. welchii) tipo A - Infecções de ferimentos, mastite gangrenosa,
enterotoxemia do cordeiro e suíno, “yellow lamb”. Seu papel em outras enterotoxemias é
controverso e seu isolamento não é prova de doença.
2-Clostridium perfringens (C. welchii) tipo B - Disenteria dos cordeiros, enterotoxemia dos
bezerros, ovinos, caprinos e potros.
3-Clostridium perfringens (C. welchii) tipo C - Enterotoxemia dos ovinos, bezerros, cordeiros e
leitões.
4-Clostridium perfringens (C. welchii) tipo D - Enterotoxemia em ovinos, cordeiros e caprinos.
5-Clostridium novyi (C. oedematiens) tipo A - Gangrena gasosa dos bovinos, ovinos, “Big head”
dos carneiros e do Homem.
6-Clostridium novyi (C. oedematiens, C. gigas) tipo B – “Black disease” (hepatite necrótica
infecciosa dos ovinos e bovinos) e morte súbita em bovinos e suínos.
7-Clostridium novyi (C. oedematiens/C. bubulorum) tipo C - Osteomielite em búfalos (Indonésia).
8-Clostridium novyi (C. oedematiens/C. haemolyticum) tipo D - Hemoglobinúria bacilar dos
bovinos e doença do fígado necrótico dos ovinos.
9-Clostridium septicum - Edema maligno nos eqüinos, bovinos, ovinos e suínos. Gangrena gasosa,
“braxy” nos ovinos, “navel-ill” dos cordeiros, carbúnculo sintomático nos suínos e dermatite
gangrenosa nas aves.
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10-Clostridium chauvoei (C. feseri) - Carbúnculo sintomático dos ovinos, bovinos e,
ocasionalmente nos suínos.
11-Clostridium tetani - Tétano em todas as espécies animais.
12-Clostridium botulinum tipo C e D - Botulismo em ovinos, bovinos, martas, cães, macacos,
furões e diversas espécies de aves tais como ave doméstica e patos.
13-Clostridium colinum - Enterite ulcerativa “Quail disease” em codornas, perus e galinhas.
14-Clostridium spiroforme - Enterotoxemia espontânea ou induzida por antimicrobianos em
coelhos.
15-Clostridium villosum - Abscessos espontâneos em gatos.
16-Clostridium difficile - Enterocolite induzida por antimicrobianos no hamster, coelhos e cobaias.
Causa também enterocolite natural em suínos, potros e, no homem.
CLASSIFICAÇÃO
O gênero Clostridium spp pode ser didaticamente classificado em dois grupos, tendo
como base, o mecanismo produtor de doença.
O primeiro grupo consiste dos clostrídios que tem pouca ou nenhuma capacidade de
invadir e multiplicar-se nos tecidos. Tais organismos concentram sua patogenicidade na
produção de poderosas toxinas (neurotoxinas) longe do corpo do hospedeiro ou em áreas
restritas. As lesões são causadas por toxina ou toxinas. Os dois representantes deste grupo
são: Clostridium tetani e o Clostridium botulinum.
O segundo grupo é numeroso, sendo representado por espécies que invadem e
multiplicam nos intestinos e tecidos do hospedeiro. Esses organismos produzem toxinas
bem menos potentes do que as do primeiro grupo. Clostrídios deste grupo elaboram toxinas
no intestino, causando doenças denominadas enterotoxemias. A toxina age na mucosa
intestinal ou em outro lugar, após a distribuição pela corrente circulatória. Feridas e pontos
de inoculações podem tornar-se infectado com clostrídios invasivos, produtores de
gangrena gasosa, edema e necrose.
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Quadro 1. Etiologia e Diagnóstico das Principais Clostridioses Animais.
Entrada Local
Replic. Bacteriana
Ingestão/ Músculo
Síndrome
ou Doença
CS
Espécies
susceptíveis
bovinos, ovinos
Etiologia
C. chauvoei
Critério para Diagnóstico
ou produção de toxina(s)
Isolamento / IF
Isol. agente feridas infectadas
caprinos
Feridas
Edema maligno
bovinos, ovinos
C. septicum
Gangrena gasosa
caprinos
C. chauvoei
C. sordellii
C. perfringens
C. novyi
Fígado
IDelg.
HB
bovinos, ovinos
C. haemolyticum
Isol. agente em lesões caract. fígado
HN
ovino, bovinos
C. novyi B
Isol. agente em lesões caract. fígado
EHemorrágica
ovinos, caprinos
C. perfringens
Letalidade do conteúdo intestinal
aguda
bovinos
tipos A,B,C
em Cd e neutralização antissoro
Enterotoxemia
ovinos, caprinos
C. perfringens
Detecção toxinas tipo C e D
bovinos
tipo C, D
Ossos,
Botulismo
bovinos, ovinos
C. botulinum
Letalidade cont intest ruminal, soro e
Carcaças
Botulismo
caprinos, aves
tipos C, D
fígado para Cd imunizados antissoros
Águas paradas e
Botulismo
Todas spp
C. tetani
Sinais clínicos da doença
Alimentos cont
Feridas
Tétano
de mamíferos
Gl. Mamária Mastite gangr.
bovinos
C. perfringens
Isolamento do agente
do leite/ tecido mamário
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Clostridium tetani
Tétano
HISTÓRICO
Etimologicamente, a palavra tétano é origem da palavra grega “teínein” que
significa esticar, distender. Em latim, o termo “tetanus” significa rigidez de um membro em
contração espasmódica muscular. A descrição revela, os sinais clínicos da contração
muscular (sobretudo no pescoço e tronco) causada pelo C. tetani, responsável pela doença.
Hipócrates registrou um caso de tétano, cujas descrições clínicas da doença eram
conhecidas. Hipócrates viveu no século V AC, na Grécia, e conhecia a gravidade do tétano,
descreveu-a como “todo espasmo que se segue a um ferimento, é mortal”.
Uma pintura realizada por Sir Charles Bell, em 1809, retratou um exemplo
conhecido desses sinais.
O tétano permaneceu de difícil diagnóstico por séculos, pois não era possível
detectar a causa, encoberta em mistério até o século XIX.
A etiologia da doença foi descoberta pelos italianos Antonio Carle e Giorgio
Rattone, em 1884, através da inoculação de pus de ferimento humano fatal (tétano) no
nervo ciático de coelhos.
Em 1885, Nicolaier reproduziu e confirmou as pesquisas de Rattone e Carle,
observando a presença do bacilo na terra.
Em 1889, Kitasato Shibasaburo isolou, pela primeira vez, o C. tetani de um paciente
com tétano. Mais tarde, reproduziu a doença inoculando em animais e que a toxina poderia
ser inativada por anticorpos específicos.
Ainda em 1889, Tizzoni e Catani isolaram o C. tetani em cultivo puro. Neste
mesmo ano, houve o descobrimento da toxina tetânica por Knud Faber feito considerado
importante para o desenvolvimento do toxóide.
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Em 1892, Behring e Kitasato propuseram um método de imunização eficaz com
base na toxina envelhecida. A primeira imunização passiva do tétano ocorreu durante a
Primeira Guerra Mundial (1914-1918).
Em 1897, Edmond Nocard, mostrou que a antitoxina do tétano poderia induzir a
imunidade passiva no homem e que poderia ser utilizada na profilaxia e tratamento.
Em 1924, P. Descombey desenvolveu o toxóide tetânico que foi amplamente
utilizado na prevenção do tétano induzido por ferimentos durante a II Grande Guerra.
Em 1925, o método de Behring e Kitasato foi aperfeiçoado por Ramom e
Descombey, através da ação do formol que pôde gerar a inativação da toxina ou anatoxina.
O soro antitetânico (SAT) era produzido pela inoculação da toxina em eqüinos,
obtendo daí anticorpos que seriam aplicados em pacientes com tétano. Esse processo, no
entanto, causava reações adversas contra os anticorpos dos eqüinos, problema conhecido
como doença do soro. Por isso, uma pessoa só podia receber os anticorpos somente uma
vez durante a vida, pois uma segunda aplicação do soro poderia ser fatal. Com o uso do
toxóide, o tétano tornou-se menos comum. A doença permanece freqüente em países
africanos. No mundo, ocorrem cerca de um milhão de casos anualmente.
No Brasil e nos países desenvolvidos, o tétano é uma doença infecciosa não
contagiosa que se encontra em fase de declínio.
Em 1979, Iizuka e colaboradores apontaram, no entanto, para a diferença desse
quadro no Brasil e em outros países tropicais, nos quais o tétano era um problema de saúde
pública com taxa média de mortalidade de 12 para 100 mil habitantes contra 5 para 100 mil
em países desenvolvidos. Os indivíduos com mais anticorpos circulantes são os que foram
vacinados nos primeiros anos de vida, embora com o passar dos anos, o paciente nem
sempre consiga precisar seu histórico de vacinação anterior. Assim, parece que a
imunização nos primeiros dias de vida foi importantíssima para a prevenção do tétano,
desencadeando o controle da doença nos primeiros meses de vida das crianças.
Antigamente, as populações mais afetadas pelo tétano eram as de baixa renda e o
interesse em pesquisar métodos preventivos sobre a doença era pequeno. Pesquisas
experimentais realizadas em cobaias estudaram a infecção por ferida umbilical, conhecida
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popularmente como mal de sete dias. Os pesquisadores apontaram a imunização ativa das
gestantes com o toxóide tetânico como prevenção do problema. Para os pediatras, a criança
já deveria nascer protegida contra o tétano, independente do tratamento do cordão
umbilical.
CARACTERÍSTICAS BACTERIOLÓGICAS
O C. tetani é uma bactéria Gram positivas (quando jovem), possuindo uma
tendência em tornar-se Gram variável. É um bastonete reto com diâmetro entre 0,3 a 0,6
µm X 3 a 12 µm de comprimento. É móvel graças aos cílios peritríquios (mas certas
linhagens são desprovidas de flagelos e, portanto imóveis), esporulados, anaeróbios estritos,
não reduzem o nitrato; produzem uma DNAse, liquefazem a gelatina em 2 a 7 dias;
produzem H2S; produz indol; resposta negativa para lecitinase e de lipase, não hidrolisa a
esculina nem acidifica açúcares.
MORFOLOGIA
Apresentam-se sozinhos, tanto nos tecidos quanto em cultivo, mas também em
longos filamentos. Os esporos são terminais deformando a parede celular. Os esporos são
visualizados após 24 a 48 horas de incubação. Os esporos possuem a aparência de baquetas,
raquete de “badminton” ou de tênis.
HABITAT
O C. tetani é uma bactéria telúrica de distribuição geográfica mundial, mas rara nas
regiões nórdicas e nas grandes altitudes. O bacilo do tétano está presente no solo,
especialmente nos: solos cultivados, depósitos fluviais e mares, transportado pelos ventos,
pelas águas ou pela poeira das ruas ou das casas. A sobrevivência do bastonete tetânico é
favorecida pelo pH neutro ou levemente alcalino, uma umidade de pelo menos 15% e uma
temperatura de 20º C.
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CARACTERÍSTICAS CULTURAIS E BIOQUÍMICAS
A temperatura ótima de crescimento é de 37° C; crescimento moderado a
temperatura de 30° C e nula a temperatura de 25º C ou a 45° C. O cultivo é inibido por 20
% de bile e por 6,5 % de sal. Este microrganismo cresce em meios comuns se as condições
de anaerobiose forem mantidas.
A colônia é hemolítica e se assemelha a esfera de algodão no meio de gelatina,
produzindo um aspecto semelhante a um guarda-chuva aberto. Este clostrídio não fermenta
carboidratos, mas a adição de glicose favorece o seu crescimento.
RESISTÊNCIA
A esporulação é determinada por numerosos fatores. Ela é pequena ou nula a uma
temperatura de 41° C ou por um pH inferior a 6; ela é retardada a uma temperatura de 20 ou
25° C. O esporo resiste, geralmente 10 minutos a 75-80° C. São destruídos pelo calor de
100º C por uma hora
A sobrevivência do esporo no meio ambiente depende das condições físicoquímicas e a ação conjunta do ar e da luz que é considerada nefasta. Os esporos conservam
sua vitalidade, durante muitos anos e por 18 anos no solo, mas abrigado da luz. Os esporos
do C. tetani são resistentes para a maioria dos agentes esporocidas, desde que sejam
protegidos da luz. Algumas amostras resistem à fervura por 90 minutos. Desinfecção por
alguns compostos halogênicos (3% de iodo) os destrói. Fenol a 5% destrói os esporos em
10 a 12 horas. A adição de 0,5% de ácido clorídrico pode reduzir o tempo para 2 horas. A
fervura destrói os esporos por 15 minutos. A autoclavação a 121º C por 20 minutos.
PATOGENICIDADE
Os esporos ou as formas vegetativas introduzidas no intestino são inofensivos. Foi
demonstrado que os esporos inoculados estão viáveis, mas incapazes de germinar dentro do
tubo digestivo e a toxina administrada por via oral ou retal foi inofensiva. Esse fato explica
o porquê do tétano não ser adquirido via oral nem pelo tubo digestivo intacto. A doença
ocorre após uma ferida contaminada por esporos do C. tetani. Nos animais, especialmente
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nos eqüídeos pelos ferimentos nas extremidades, fraturas abertas, feridas umbilicais, feridas
obstétricas, retenção da placenta, feridas de castração ou, de uma maneira geral, as feridas
cirúrgicas contaminadas são a origem do tétano.
ETIOPATOGENIA
O período de incubação para o tétano é de 1-3 semanas, mas em média é de 10-14
dias. Raramente este período é mais longo. Nos ovinos, o começo dos sinais clínicos pode
ser de 3-10 dias após a castração ou descola. A infecção do cordão umbilical pode tornar-se
evidentes logo apos às 48 horas do nascimento. Os sinais clínicos são semelhantes entre as
diferentes espécies. Inicialmente, os animais tornam-se relutantes ao mover-se, apresentam
rigidez muscular; tremores, rigidez do pescoço e membros traseiros. Um a três dias depois,
aparecem contrações musculares generalizadas. A cabeça e pescoço ficam estendidos, a
cauda levantada, os membros assumem uma posição de cavalete e os músculos têm uma
tensão semelhante à madeira.
Bater palmas, exposição à luz ou mesmo o toque no animal pode causar reação com
aumento das contrações tônicas. Inicialmente, os espasmos duram segundos ou minutos,
mas depois se tornam permanentes. Os animais caem e são incapazes de levantar-se. A
alimentação tornar-se difícil, podendo haver dificuldades na mastigação, na deglutição e
salivação aumentada. Os animais desenvolvem trismo (“lockjaw”) com a progressão da
doença. Há projeção da terceira pálpebra em cães e cavalos, as narinas aumentadas e
arregalamento dos olhos. Espasmos faciais dando a expressão clássica do (“risus
sardonicus”) no cavalo, no cão e homem. Os animais doentes transpiram e há dificuldades
com a respiração, micção e defecação. Curtos espasmos podem ser localizados em um
membro ou região do corpo próximo ao local da lesão em casos leves. A mortalidade é de
até 80% dos animais não imunizados.
O tétano humano é uma doença severa e sistêmica, afetando os músculos, os nervos
autônomos, o sistema endócrino, o sistema cardiovascular, os pulmões, os rins e trato
gastrintestinal.
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A tetanoespasmina bloqueia a sinapse inibitória, levando a espasmos em músculos
supercontraídos. As sinapses excitatórias podem ser bloqueadas mais tarde, levando a
paralisia flácida em animais sobreviventes aos efeitos agudos iniciais.
O C. tetani está presente no tubo digestivo dos animais (macacos, cavalos, vacas,
ovelhas, cabras, porcos, cães, gatos, ratos, cobaias, coelhos, aves etc.) ou no homem,
particularmente indivíduos que possuem contato permanente com cavalos.
Os herbívoros e mais especificamente, o cavalo possuem um papel importante na
disseminação dos esporos. Há possibilidade de disseminação, através de solo, da poeira ou
das fezes. O C. tetani pode contaminar os objetos inanimados (material médico ou cirúrgico
insuficientemente esterilizado) ou a pele e mucosas dos vertebrados.
A infecção dos animais e do homem pode ocorrer como resultado da contaminação
de feridas, umbigo, aplicação de ferradura, cirurgia em baias, aplicação de borracha para
castração de ovinos, aplicação de brincos, injeções infecções uterinas no pós-parto,
infecções de umbigo, brigas de animais de pequeno porte, feridas causada por armadilhas,
feridas profundas e penetrantes. Nestes locais, formam-se as condições de necrose ideais
(baixa tensão de oxigênio e potencial de oxi-redução), permitindo a multiplicação do C.
tetani e, posteriormente produção de toxinas. Após a germinação dos esporos, o bastonete
se multiplica, produzindo uma potente neurotoxina que inibe a fusão das vesículas
sinápticas com a membrana plasmática, fazendo a liberação de neuro mediadores no espaço
intersináptico.
Os alvos da neurotoxina tetânica são os reguladores interneuronais situados na
medula espinhal e cérebro, inibindo a glicina e o ácido gama-amino-butírico (GABA),
resultando em hiperexcitabilidade dos neurônios motores e contraturas localizadas; depois
generalizadas, permanentes, dolorosas e paroxísticas dos músculos esqueléticos.
O C. tetani produz duas exoproteínas; uma neurotoxina ou tetanoespasmina e uma
hemolisina ou tetanolisina.
A tetanoespasmina é responsável pelos sinais clínicos da doença e os anticorpos
para a toxina são protetores. A tetanoespasmina é uma exotoxina, uma neurotoxina
codificada por um plasmídio. Ela age na pré-sinapse nos neurônios motores, bloqueando a
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liberação de neurotransmissores pela hidrólise de proteínas “docking”. Ela é produzida,
inicialmente, como uma cadeia de polipeptídio com peso molecular 150.000 Da. A cadeia
pesada e a cadeia leve não são tóxicas quando separadas. A toxina é destruída pelo suco
gástrico. É termostável e, dificilmente absorvida, através das mucosas. Ela é extremamente
potente. 1DL50 com 50% de sobreviventes para o camundongo equivale a (= 2 X 10-8 mg).
A tetanoespasmina liga-se especificamente aos gangliosídios das células nervosas.
Gangliosídios são mucolipídios solúveis em água e clorofórmio, contendo ácido siálico,
esteárico, esfingosina, galactose, acetilgalactosamina e glicose. Os gangliosídios estão
ligados ao cerebrosídios insolúveis em água, no tecido nervoso. Duas moléculas de
gangliosídio se ligam a uma molécula da toxina. A reação é extremamente difícil de
reverter e o anticorpo neutralizante é ineficaz quando a ligação já ocorreu. A toxina circula
ao longo do tronco nervoso e coluna vertebral pelo transporte axonal retrógrado, após a
ligação ao gangliosídio. A ação específica da tetanoespasmina é evitar a liberação da
glicina, substância necessária para inibição da cadeia nervosa da medula espinhal. Esta
cadeia impede a contração de um músculo quando o seu oposto se contrai. A toxina causa
contínua estimulação com espasmos tetânicos de um grupo de músculos. Outros efeitos
incluem a ação paralítica nos nervos periféricos, assim como, o efeito inativante na cadeia
inibitória, do SNC. Existe também um efeito na síntese protéica do cérebro. A atividade
neuromuscular favorece a migração da toxina a qual migra, através dos axônios motores e
nervos sensitivos. Há um consumo preferencial da toxina via raízes ventrais do SNC. A
toxina acumula-se seletivamente na região da medula cervical, lombar e substância cinzenta
do encéfalo. O tétano se desenvolve, primeiramente nos músculos daquele membro e em
seguida, se difunde ascendentemente atingindo o membro oposto e subseqüentemente, na
musculatura do tronco, quando a toxina atinge o nervo motor do membro anterior. Este fato
é conhecido como tétano ascendente. A toxina pode circular no sangue e linfonodos,
produzindo tétano nos músculos da cabeça e pescoço por meio dos centros nervosos
motores. Esta forma é chamada de tétano descendente e observada em eqüinos e no
homem. No tétano descendente, o primeiro sinal clínico é o relaxamento da membrana
nictitante, trismo e ao riso sardônico.
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A hemolisina causa necrose tissular local e favorece a multiplicação do C. tetani. A
ação da toxina não espasmogênica é pouco definida.
Os sinais de tétano são semelhantes nos animais, sendo resultado de castrações,
descolas infecções umbilicais, ferimentos profundos e lesões produzidas por pregos quando
da colocação de ferraduras. Nos cães e gatos é geralmente uma complicação de ferimentos.
DIAGNÓSTICO
Os sinais clínicos do tétano são característicos que raramente são necessários
exames laboratoriais. O microrganismo é facilmente identificável por seu esporo.
Contaminantes podem ser removidos pelo tratamento com etanol a 50%, durante 1 hora.
O reconhecimento dos sinais clínicos é simples, mas os sinais cerebrais não
específicos vistos no começo do tétano podem sugerir raiva. A tetanoespasmina não é
detectada pelos testes laboratoriais quando a toxina está se movimentando em seu alvo via
neural. Em alguns casos, a tetanoespasmina pode ser detectada na circulação, mas o tétano
não é uma verdadeira intoxicação (Johnson 2006). O exame post-mortem e a confirmação
laboratorial não são necessários. Entretanto quando o diagnóstico não é claro, amostras
devem ser colhidas e preservadas antes do tratamento com ATMs. A tetanoespasmina pode
ser detectada, através do bioensaio em camundongos, com ou sem a neutralização com
antissoro específico. Amostras de ferimentos podem ser submetidas ao isolamento
bacteriológico (Akbulut et al. 2005).
Sinais cerebrais ou do SNC podem ser vistas na intoxicação por estricnina,
especialmente em cães. Curso prolongado acompanhado de histórico ligado ao uso desse
veneno nas vizinhanças associado a temperatura normal ou baixa dos afetados pode indicar
o uso de estricnina.
Doença de Borna e outras encefalomielites podem confundir com tétano em
cavalos.
Encefalite espongiforme bovina (doença da vaca louca) deve ser considerada em
bovinos. Paralisia flácida pode ser vista e parecer botulismo.
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TRATAMENTO
O C. tetani é sensível às penicilinas, às tetraciclinas e ao cloranfenicol, mas
resistentes aos aminoglicosídeos. Desinfecção de feridas. Abrir o ferimento e oxigenar.
IMUNIDADE
As aves são naturalmente resistentes e não possuem anticorpos nos seus tecidos. A
antitoxina tetânica é preparada com o soro de eqüinos imunizados.
A antitoxina pode ser utilizada na proteção passiva de animais contra o tétano.
Geralmente, 1.500 unidades protegem um animal por duas a três semanas.
A imunização (toxóide) contra o tétano é produzida pela incubação da toxina,
altamente potente com uma solução de formalina a 0,4% até sua toxicidade ter sido
completamente destruída. O toxóide é precipitado pelo sulfato de alumínio e potássio
(alum); lavado e suspenso em salina.
TSA
Os clostrídios são resistentes aos aztreonam, aos aminosídeos, à trimetoprima, às
sulfonamidas, às quinolonas, à colistina e à fosfomicina.
São sensíveis às penicilinas (menos as cepas produtoras de beta-lactamases, mas
não descritas para C. tetani), aos glicopeptídeos e ao metronidazole. A sensibilidade à
clindamicina e ao cloranfenicol é variável e dependente da linhagem.
Em veterinária, as penicilinas e tetraciclinas são as mais utilizadas na profilaxia e
tratamento do tétano.
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PREVENÇÃO
As feridas devem ser propriamente limpas e desinfetadas. Cirurgias, especialmente aquelas
realizadas em larga escala devem ser realizadas com precauções de higiene. Eqüinos devem
ser imunizados antes de procedimentos cirúrgicos ou aplicados antitoxina logo após
cirurgias ou medicado com penicilina de depósito (penicilina benzatínica).
VACINAÇÃO E CONTROLE
Uma única dose de toxóide produz apreciável grau de imunidade. A imunização
ativa emprega toxóide; ela deve ser aplicada duas vezes com intervalo de 1-2 meses de
intervalo e após isso repetir anualmente.
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Clostridium botulinum
Botulismo nos diferentes Hospedeiros
INTRODUÇÃO
O reagrupamento das espécies C. argentinense, C. baratii, C. botulinum e C.
butyricum foi justificado, pois elas produzem ou podem produzir toxinas protéicas. Essas
toxinas, em número de sete, designadas por letras de A - G diferem de suas propriedades
antigênicas, mas suas atividades são idênticas. Essas toxinas são responsáveis no homem e
nos animais de uma enfermidade conhecida como botulismo e, caracterizada por paralisia
flácida.
Em condições naturais, o botulismo resulta na ingestão de toxina pré-formada nos
alimentos contaminados (intoxicação) ou na multiplicação intestinal (bebes) ou em feridas
infectadas (potros) por linhagens produtoras de toxinas (toxinfecção).
As neurotoxinas botulínicas são as toxinas mais potentes conhecidas e, após a
ingestão, a dose letal para o homem é estimada em 0,1-1 µg para a toxina botulínica A. Um
exemplo teórico mostra que somente um grama da toxina disseminada ou inalada poderia
matar mais de um milhão de pessoas. As toxinas podem se tornar armas biológicas
(dispersão das toxinas por aerossóis ou contaminação de um reservatório de água potável).
A utilização potencial das toxinas botulínicas em atos de terrorismo desencadeou de
maneira paradoxal, o interesse e a pesquisa em direção ao tratamento de doenças
caracterizadas por hiperatividade muscular (Botox, Dysport, Neurobloc) (ou para suprimir
as rugas Vistabel).
O C. argentinense é uma espécie proteolítica, não sacarolítica, desprovida de lipase
(contrariamente do C. botulinum); crescimento ótimo é a 37° C; possui esporo
moderadamente termorresistente (D104 de 0,8 - 1,12 min.); pode produzir toxina do Tipo G.
São bastonetes com 0,5 a 2,0 μm de diâmetro e 1,6 - 9,4 µm de comprimento; móveis com
cílios peritríquios; podem ou não esporular; hidrolisam a gelatina; digerem lentamente o
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leite e a carne; produzem amoníaco e gás sulfídrico (H2S). Crescimento é inibido por 6,5 %
de NaCl ou 20% de bile. Após 48 h de incubação a 37° C, as colônias são lisas brilhantes
com um diâmetro de 1-4 mm, beta-hemolítica. É hemolítico no AS com hemácias de
carneiro. As colônias velhas tornam-se rugosas, podendo ter um aspecto de ovo sobre o
prato (achatadas). No caldo PYG, o crescimento forma um sedimento liso e esbranquiçado
com pH de 6,2-6,3 após cinco dias de incubação. Há produção de ácido acético, ácido isobutírico, ácido butírico, ácido iso-valérico e ácido fenil-acético.
O C. baratii não é proteolítico (carne ou leite), não hidrolisa a gelatina; não produz
lipase; a temperatura ótima de crescimento está entre 30 e 45° C e, algumas linhagens,
dessa espécie produzem toxina do tipo F. No cultivo em caldo PYG, o C. baratii são
bacilos retos, de 0,5 a 1,9 µm de diâmetro e 1,6 a 10,2 μm de comprimento; imóveis. Os
esporos são redondos ou ovais subterminais ou terminais, deformando a parede celular. O
crescimento é inibido por 6,5 % de NaCl ou 20% de bile. No AS, as colônias são circulares
ou apresentam contornos irregulares; são chatas ou ligeiramente convexas, translúcidas ou
opacas lisas, brilhantes e seu diâmetro é de 0,5 a 2 mm. Certas linhagens são betahemolíticas, outras com hemólise alfa e outras sem hemólise. No caldo PYG, o crescimento
forma um sedimento abundante depois de cinco dias, em um pH de 4,5 a 4,8. Após o
cultivo no caldo PYG, os principais produtos terminais do metabolismo são ácido butírico,
ácido acético e ácido lático. Todas as linhagens produzem quantidades pequenas de ácido
fórmico propiônico e ácido succínico.
O C. butyricum não é proteolítico (carne ou leite), não hidrolisa a gelatina não
produz lipase; degrada a pectina; sua temperatura ótima de crescimento está entre 30 e 37°
C e certas linhagens produzem toxina Tipo E. As bactérias se apresentam como bastonetes
retos com extremidades arredondadas no crescimento no caldo PYG; com 0,5 a 1,7 µm de
diâmetro e 2,4 a 7,6 μm de comprimento; agrupados em cadeias curtas; móveis por cílios
peritríquios. Os esporos são ovais; geralmente não deformam a parede celular, ocupando a
posição central ou subterminal. O crescimento é estimulado pela adição de açúcar, mas
inibido por 6,5 % de NaCl. No AS, as colônias possuem um diâmetro de 1 a 6 mm; são
circulares ou com contornos irregulares, geralmente convexas; translúcidas; lisas;
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brilhantes; de coloração esbranquiçada ou cinzenta. No caldo há formação de sedimento,
apos 5 dias de incubação; o pH fica entre 4,6 – 5,0. Os principais produtos do metabolismo
produzidos em caldo PYG são ácido butírico, ácido acético e ácido fórmico. Pode haver
formação de ácido lático, ácido succínico, etanol e butanol.
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BOTULISMO
Prof. Marcos Gomes
INTRODUÇÃO
Botulismo é uma afecção nervosa, apirética causado por neurotoxinas; possui
distribuição mundial e descrita no homem e nos animais (Tabela 1). Em todas as espécies
se observa paralisia flácida, mas sem problemas de consciência e sem sinais sensitivos.
Tabela 1. Neurotoxinas e os hospedeiros preferenciais
___________________________________________________________________________
Neurotoxinas
Hospedeiros Preferenciais afetados
___________________________________________________________________________
BoNT/A
Galinhas, homem
BoNT/B
Equinos, bovinos, homem
BoNT/C
Aves, bovinos, caninos, martas, ferrets, raposas, equinos, suínos
BoNT/D
Bovinos
BoNT/E
Peixes, aves, homem
BoNT/F
Homem
BoNT/G
Homens?
______________________________________________________________________________________
BoNT — botulinum neurotoxin.
No homem, as toxinas associadas com a intoxicação são principalmente as toxinas
A, B, E e excepcionalmente as toxinas C e F.
Nos animais, o botulismo é essencialmente causado pelas toxinas C e D e mais
raramente, as toxinas A, B e E. É uma doença grave caracterizada por paralisia flácida e
alterações respiratórias importantes causadas pela ação das diferentes neurotoxinas
produzidas, principalmente pelo C. botulinum.
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HABITAT
O C. botulinum e o seu esporo estão distribuídos em todos os lugares. É freqüente
nos solos e sedimento marinho de todo o mundo. O esporo é freqüentemente detectado na
superfície de frutas, vegetais e frutos do mar.
MORFOLOGIA E COLORAÇÃO
O C. botulinum possui sete diferentes neurotoxinas que não podem ser
diferenciadas, tendo com base a morfologia. São bastonetes grandes que aparecem em
cadeias curtas ou em unidades individuais. Possuem 0,5-0,8 μm de diâmetro e 3-6 m de
comprimento; móveis quando jovens com flagelos peritríquios. Os esporos são ovais,
cêntricos ou excêntricos; Gram positivos, mas em cultivos velhos mostram-se Gram
negativos.
CARACTERIZAÇÃO CULTURAL E BIOQUÍMICA
As colônias crescem na profundidade do Agar e estão cobertas por uma penugem.
As colônias superficiais são grandes, semitransparentes com bordos irregulares. Meios
preparados com fígado promovem melhor crescimento do que músculo. O C. botulinum
liquefaz a gelatina, produz ácido e gás da glicose, levulose e maltose. O ácido acético é o
principal produto metabólico produzido por todas as amostras. Conforme a amostra produz
outros ácidos graxos, como: ácido propiônico, butírico, isovalérico, valérico e iso-capróico.
São anaeróbios estritos, mas não são difíceis nas exigências culturais. Cresce melhor em
torno dos 30ºC.
RESISTÊNCIA
Os esporos são muito resistentes, podendo resistir à fervura por 30 minutos por
várias horas. Resistem a autoclavação a 120º C por 20 minutos.
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INATIVAÇÃO DAS TOXINAS
As toxinas podem ser inativadas pelo calor (30 min a 80° C, por qualquer tempo a
100° C) e pelo hipoclorito de sódio (NaOCl a 0,1 %, durante 30 min). Os raios solares
inativam as toxinas em 1 a 3 horas. As toxinas são inativadas em 12 horas quando em
aerobiose e na escuridão. A cloração clássica utilizada para o tratamento das águas potáveis
destrói 84% das toxinas em 20 minutos.
SOROLOGIA E TIPOS TOXIGÊNICOS
As toxinas botulínicas produzidas pelo C. botulinum são classificadas de acordo
com o tipo. Há 8 tipos de exotoxinas produzidas das quais 7 são neurotoxinas. As toxinas
A, B e E são, freqüentemente relacionadas à doença no homem. A neurotoxina C1 e D são
mais freqüentes nos animais domésticos e aves. A neurotoxina do tipo B tem sido
observada em bovinos e eqüinos. O tipo C1 é mais freqüente em cães. O tipo C2 não é
considerado uma neurotoxina, mas causa alteração da permeabilidade vascular nos tecidos
e diarréia em casos de botulismo das aves. As neurotoxinas são produtos antigenicamente
distintos, entretanto os efeitos neurológicos são similares. As toxinas interferem com a
liberação de acetilcolina dos neurônios colinérgicos da junção neuro-muscular e sinapses
autônomas, provocando uma paralisia flácida e alterações no sistema nervoso autônomo.
TOXICIDADE E PATOGÊNESE
A toxigenicidade da amostra do tipo D necessita da presença do bacteriófago. Os
tipos A, B, E e F são provavelmente saprófitos do solo e ambientes aquáticos. As do tipo C
e D são parasitos obrigatórios do trato digestivo dos mamíferos e aves.
A toxina existe como um complexo de moléculas de toxina e uma hemaglutinina de
500.000 (peso molecular). As toxinas das cepas não proteolíticas, incluindo os tipos C, D, E
e G e poucas cepas do tipo B requerem exposição à enzimas proteolíticas (tripsina) para a
expressão da atividade tóxica.
A toxina ativada pode ter mais que 2,6 X 108 LD50 por miligrama de nitrogênio. As
toxinas botulínicas podem ser produzidas em temperaturas abaixo de 30º C. Somente um
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tipo de toxina é normalmente produzido por uma cepa, muito embora os tipos C e D
possam produzir múltiplas toxinas.
As toxinas botulínicas são sintetizadas como uma única cadeia polipeptídica inativa
com 150 kDa que é liberada pela lise bacteriana. As proteases bacterianas e tissulares
clivam a toxina para uma molécula ativa composta de uma cadeia pesada e outra leve
conectada por uma única ponte dissulfeto.
A toxina é absorvida pelo trato gastrintestinal desloca-se ate a corrente circulatória
até as sinapses no SN periférico.
MECANISMO DE AÇÃO
A toxina liga-se; é internalizada na junção nervosa e altera a liberação de
neurotransmissores. Há tecnicamente três regiões funcionais para a toxina:
1) A porção carboxi-terminal da cadeia pesada orienta a ligação neuroespecífica.
2) A porção amino-terminal da cadeia pesada orienta a penetração celular e a
translocação de membranas.
3) A cadeia leve é responsável pelo bloqueio da liberação do neuro-transmissor.
A toxina liga-se à grande molécula carregada negativamente nas terminações
nervosas que consiste de poli-sialo-gangliosídios e outros lipossomas ácidos. Então, ela
move-se, lateralmente para ligar-se ao receptor protéico específico que internalizada a
toxina. A toxina é internalizada na terminação nervosa que não é mais acessível à
neutralização pela antitoxina. A toxina botulínica permanece no local da junção neuromuscular onde passa a interferir com a liberação de acetilcolina.
O botulismo normalmente é decorrente da ingestão de alimento contaminado com a
toxina pré-formada. A toxina pode ser elaborada na carcaça ingerida ou que contaminou
indiretamente outro alimento. As larvas de insetos que se desenvolvem em carcaças onde a
toxina foi elaborada podem carrear suficiente toxina para atingir as aves quando estas se
alimentam desses insetos. Outra possibilidade é a decomposição da vegetação que ocorre
próximo a margens de lagos e rios os quais propiciam um ambiente favorável para síntese
da toxina. Aves aquáticas que se alimentam nestas áreas podem desenvolver botulismo.
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Restos de alimentos e farinha de carne são origens bem conhecidas da toxina botulínica
para raposas e martas.
Afosforose em bovinos e ovinos produzem uma alteração do apetite chamada de
"pica" a qual provoca a ingestão de ossos, ou de carcaças em decomposição. Esta
depravação do apetite pode levar à ocorrência de botulismo. A doença é chamada, na África
do Sul, de “lamsiekte” (“lame sickness”), pois nesta enfermidade há claudicação devido à
hipofosforose ou osteomalácia. A doença existe onde há deficiência de fósforo no solo,
bem como, a ingestão de ossos (pica). Na Holanda, o botulismo em bovinos foi relacionado
com os resíduos de grãos de cervejaria contaminados com o C. botulinum tipo C.
O botulismo toxinfeccioso é uma forma da doença observada, inicialmente nos
Estados Unidos, (Kentucky) onde o C. botulinum produziu toxina em áreas necróticas do
corpo. Potros de 2 a 8 semanas foram afetados após a absorção da toxina. Evidenciaram
lesões típicas da síndrome dos potros: disfagia aguda, tremores, fraqueza, prostração e
morte. Áreas de necrose localizadas no estômago, umbigo, abscessos pulmonares e feridas
estavam colonizadas pelo C. botulinum.
Os esporos responsáveis pelo botulismo estão difundidos no ambiente. Este fato
necessita de pré-requisitos incluindo:
a) Contaminação de um substrato importante pelo organismo.
b) Multiplicação dos organismos e produção da toxina.
c) Sobrevivência da toxina aos processos líticos que a degrade.
d) Ingestão da toxina pelo hospedeiro suscetível.
Após a ingestão da toxina, ela atravessa a parede intestinal em direção à corrente
sangüínea e linfática. A hemaglutinina a protege contra a digestão fisiológica.
As bactérias no rúmen dos bovinos e ovinos inativam uma quantidade substancial
da toxina ingerida, fazendo com que a dose letal (oral) para estes dois animais sejam bem
maiores que para as outras vias. Esta observação é importante em relação ao manuseio de
amostras (conteúdo ruminal) para pesquisa da toxina. As amostras devem ser congeladas
até a realização dos testes laboratoriais. Na corrente sangüínea, a toxina é carreada ao
sistema nervoso periférico onde se liga aos gangliosídios na junção neuromuscular. A
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toxina penetra na célula nervosa, ligando-se a superfície interna da membrana nervosa,
impedindo a liberação de acetilcolina. A toxina botulínica age somente nos nervos
colinérgicos do sistema nervoso periférico. A barreira hemato-encefálica protege os nervos
colinérgicos do cérebro da ação da toxina.
O sinal clínico no animal intoxicado é a paralisia flácida que progride, envolvendo a
musculatura respiratória resultando em morte. Há alterações na visão, na locomoção e na
deglutição. A língua geralmente permanece paralisada e a deglutição torna-se difícil pela
paralisia faringeana, levando a uma paralisia respiratória e morte.
Nas aves, há paralisia nas asas, pernas, pescoço. As aves não conseguem retrair a
membrana nictitante. Os suínos e os animais carnívoros são normalmente resistentes a
toxina botulínica. A doença do tipo C1 tem sido registrada em cães.
DIAGNÓSTICO (Clínico e Laboratorial)
O diagnóstico do botulismo, assim como no tétano, está baseado na história e sinais
clínicos. Numerosos animais podem estar envolvidos, sugerindo uma fonte comum de
toxina. O exame rotineiro de sangue é normal, exceto quando há infecção bacteriana
secundária. Amostra de líquido cefalorraquidiano é normal
O diagnóstico definitivo está baseado na detecção da toxina em aproximadamente
10 ml de soro (colhido no início do quadro clínico) ou em 50 gramas de fezes, vomito
amostras de alimento ingerido. A prova diagnóstica laboratorial do botulismo nos animais é
a demonstração da toxina no soro, no vomito, no conteúdo ruminal, no conteúdo intestinal e
no alimento. O soro, o filtrado intestinal e o filtrado alimentar devem ser inoculados em
camundongos. A proteção passiva é uma prova indireta da presença da toxina. O nível de
toxina nos animais afetados é de cerca de 20 LD50 em camundongo. As amostras de
alimentos suspeitos e conteúdo intestinal devem ser tripsinizadas antes da inoculação, para
ativar a toxina precursora.
A prova de ELISA está indicada na detecção de toxinas dos tipos A, B, E e G,
entretanto não são aplicáveis na rotina laboratorial. A presença de esporos do C. botulinum
está disseminada em amostras ou materiais suspeitos o seu valor fica limitado.
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TRATAMENTO
A terapia do botulismo é centrada no tratamento de suporte. Monitorar a hidratação.
Assistência quanto à água e alimentos. Megaesôfago e diminuição no reflexo de deglutição
podem levar a pneumonia por aspiração (falsa via). Antimicrobianos são indicados no caso
de complicações secundárias.
Aminoglicosídeos devem ser evitados, pois eles interferem com a transmissão
neuromuscular e piora o quadro paralítico. Monitoramento da excreta (urina e fezes) pela
retenção. Abrigo e rotação do animal para o seu conforto.
O uso de antitoxina pode não ser disponível, mas é controverso. A antitoxina só é
eficiente quando a toxina ainda não foi absorvida pelo sistema nervoso. Antitoxinas
potentes contendo o tipo C1 estão indicadas nos cães severamente acometidos quando
administrado o mais rápido possível, isto é, nos primeiros 5 dias. Animais com sinais
clínicos leves recuperam-se espontaneamente.
A administração de antimicrobianos é controversa, pois poderiam piorar os sinais
clínicos pela liberação de mais toxina pela lise bacteriana ou poderiam promover a
colonização intestinal do organismo do botulismo.
IMUNIZAÇÃO E CONTROLE
Antitoxinas homólogas protegem os animais contra o botulismo. A vacinação nas
aves não está aplicada à rotina visto que a ocorrência da doença é esporádica.
A vacinação é indicada nas regiões de alto risco como África do Sul e Austrália,
assim como, em certas populações (animais de zoológico). Em algumas áreas são utilizadas
toxóides polivalentes.
Na Austrália, os ovinos e bovinos são imunizados duas vezes e, posteriormente
revacinação anual.
No Brasil e África do Sul, toxóides C e D são efetivos no programa de vacinação.
As duas primeiras com adjuvante oleoso e a vacinação de manutenção em solução aquosa.
A toxina livre pode ser inativada pela administração de antitoxina polivalente. A resposta é
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dependente da quantidade de toxina ligada e ao tipo de toxina. A antitoxina é ineficaz se a
toxina estiver ligada à membrana da célula nervosa. Esforços devem ser feitos para esvaziar
o trato gastrintestinal com a aplicação de purgativos. Correção do solo e pastagens com
cálcio e fósforo diminui acentuadamente os casos da doença.
Tabela 1. Distribuição, Hospedeiros e Enfermidades associadas aos Tipos do C. botulinum
Amostra Distribuição
Hospedeiro(s)
A
Homem
América do Norte
Bov., eqüinos
B
C1
Doença(s)
Botulismo
I
ntoxicação pela forragem
Aves
“Limberneck”
Martas
Botulismo
América do Norte
Homem
Botulismo
Europa
Bov. eqüinos (potros)
Intoxicação pela forragem
Aves
“Limberneck”
Martas
Botulismo
Potros
“Shaker foal syndrome”
América do Norte
Patos
“Limberneck”
Austrália
Aves silvestres.
“Western Duck disease”
Canadá
Homem
Botulismo
Europa
Martas
Botulismo
Aves
Diarréia
C2
Não é neurotoxina
D
África do Sul
Bovinos
“Lamzieekte”
E
União Soviética
Homem
Botulismo
América do Norte (Grandes Lagos)
F
América do Norte
Homem
Botulismo
Homem ?
Botulismo ?
Dinamarca
G
Argentina
Suíça
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Clostrídios Invasivos
Clostridium perfringens
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Enterotoxemias
Enterites agudas
Doença do rim pulposo
INTRODUÇÃO
O Clostridium perfringens foi isolado, pela primeira vez, por Welch e Nuttall, em
1892, de um cadáver (homem) em adiantado estado de decomposição.
Em 1900, Migula propôs a denominação de Bacillus welchii em homenagem ao
pesquisador americano.
HABITAT
O agente está amplamente distribuído nos solos e trato alimentar de quase todos os
animais de sangue quente. É geralmente encontrado como invasor do trato alimentar após a
morte. É necessário cuidado no isolamento deste clostrídio após a morte. Este agente é
encontrado, na gangrena gasosa do homem, dos animais, ou associado aos outros
anaeróbios, neste processo.
ENFERMIDADES
Está associado às lesões semelhantes ao edema maligno, especialmente nos ovinos.
Existe variação toxigênica desses microrganismos responsáveis por toxemias fatais em
ovinos, bezerros, leitões e no homem. Essas variações podem ser divididas em cinco tipos:
A, B, C, D e E, tendo como base a produção de quatro principais toxinas letais.
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O C. perfringens é um bastonete reto e grosso; possui apresentação individual, aos
pares ou raramente, em cadeias; possui 1,0 μm de Ø e 4 - 8 µm de comprimento; esporos
ovais e pequenos, geralmente não deformando a parede celular do bastonete; não são
formados em meio muito ácido; amostras com capacidade variável de esporular. Algumas
vezes, é difícil encontrar esporos, independentemente do meio de cultura; esporulação nos
tecidos é incomum; nos cultivos velhos torna-se pleomórfico, aparecendo como clavas,
como células gordas ou filamentos; cápsula formada nos tecidos e meios de cultura; não
possui flagelos; Gram positivos, mas tornam-se Gram variáveis com os subcultivos.
As colônias do C. perfringens no AS são circundadas por dois tipos de hemólise;
uma estreita com hemólise completa e outra externa com hemólise incompleta. No meio de
gema de ovo forma-se um precipitado esbranquiçado no meio como resultado da atividade
da lecitinase (da fosfolipase C). As colônias são pequenas e biconvexas no agar profundo.
O cultivo desse agente em meio contendo glicose ou outro substrato fermentável produz
uma grande quantidade de gás que causa rompimento do selo de parafina com facilidade. O
C. perfringens liquefaz a gelatina rapidamente, mas não o meio de ovo coagulado ou o
meio soro de Loeffler. Cresce bem em meio de carne cozida ou Tarozzi, produzindo uma
quantidade enorme de gás. Fragmentos de carne ou fígado tornam-se róseos, não digeríveis
e com um odor desagradável que é chamado de “stormy fermentation” ocorre no “litmus
milk”.
C. perfringens produz ácido e gás da glicose, levulose, galactose, manose, maltose,
lactose, sacarose, xilose, trealose, rafinose, amido, glicogênio e inositol. Os produtos de
fermentação incluem: ácido acético e ácido butírico.
ANTÍGENOS E TOXINAS
A base de classificação dos C. perfringens está na produção de quatro toxinas
principais (alfa, beta, épsilon e iota). Estas toxinas são proteínas com atividade enzimática;
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lábeis ao calor e antigênicas, podendo ser utilizadas como toxóides pela ação de químicos
que a inativam sua toxigenicidade sem perder sua antigenicidade.
A alfa toxina é uma fosfolipase C que foi a primeira toxina bacteriana com o
mecanismo de ação bioquímico elucidado.
As principais toxinas produzidas pelo C. perfringens e suas doenças associadas
estão mostradas nos quadros 2 e 3 abaixo.
Outras toxinas menos importantes incluem: a hialuronidase, desoxirribonuclease,
colagenase e proteinases.
ETIOPATOGENIA
O C. perfringens é distribuído na natureza, fazendo parte da flora intestinal dos
animais hígidos. Dieta rica em proteína faz aumentar a população desses microrganismos
nos intestinos.
Tipo A
Amostras do tipo A estão bem adaptadas em sobreviver no solo enquanto que as do
tipo B, C, D e E estão mais adaptadas ao intestino. O C. perfringens é a causa mais comum
de miosite necrotizante em eqüinos como seqüela de ferimentos ou injeções.
O C. perfringens tipo A causa uma doença chamada “yellow lamb disease” que
ocorre na Califórnia e no Oregon, durante a primavera. Os animais apresentam: depressão,
anemia, icterícia e hemoglobinúria, morrendo em 6 a 12 horas, após os primeiros sinais
clínicos. A toxina alfa é produzida no intestino delgado; absorvida pela circulação,
causando hemólise intravascular maciça e lesão vascular.
Nos leitões ela se apresenta como uma diarréia aquosa e amarelada em animais
abaixo de cinco dias, geralmente aos três dias e com alta morbidade e baixa mortalidade.
Tipo B
O C. perfringens tipo B está relacionado com a disenteria dos cordeiros. A doença
ocorre na Inglaterra, Escócia, País de Gales, África do Sul e Oriente Médio. O cordeiro
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infecta-se com a mãe ou ambiente, durante os primeiros dias de vida. A população de
organismos aumenta naqueles animais que ingerem grandes quantidades de leite. A toxina
beta causa lesões hemorrágicas e necrose da mucosa intestinal (intestino delgado). Os
animais acometidos morrem em poucas horas, após os primeiros sinais de dor abdominal,
desinteresse pelo mamar e sangramento contínuo. O agente causa enterite hemorrágica em
cordeiros, cabritinhos, terneiros e potros.
Tipo C
O C. perfringens tipo C está associado à enterotoxemia em muitas espécies animais.
Enterite necrótica e hemorrágica em terneiros e cordeiros. Nos cordeiros, a doença
assemelha-se à disenteria dos cordeiros. A doença nos bezerros é geralmente observada em
animais vigorosos, saudáveis e com menos de uma semana de vida. A enterite hemorrágica
é causada pela beta toxina, podendo ser demonstrada no conteúdo intestinal fresco. Ela é
muito lábil e, facilmente desnaturada pela ação enzimática no intestino, sendo de pouco
valor a sua ausência como prova diagnóstica. Leitões com uma semana de idade podem
exibir enterite hemorrágica com grande mortalidade. Na necropsia são observadas lesões de
enterite grave, mostrando áreas de necrose na mucosa do jejuno. A doença é freqüente no
Reino Unido, Estados Unidos e Dinamarca e, uma vez estabelecida na propriedade, tornase enzoótica. A beta toxina é aparentemente responsável por lesões intestinais de aves que
apresentam fraqueza e disenteria.
A doença dos ovinos adultos é chamada de “Struck” ou doença do Romney Marsh é
causada pelo C. perfringens tipo C. O organismo está no solo em áreas de criação de da
raça Romney March na Inglaterra. A doença é vista no início da primavera. Por razões
desconhecidas, o microrganismo multiplica-se no abomaso e intestino delgado, produzindo
a toxina beta. A toxina beta causa necrose da mucosa intestinal. Disenteria ou diarréia
raramente são observadas. Em alguns casos, há evidência de toxemia pelo acúmulo de
fluido na cavidade peritoneal e torácica, sem lesões visíveis no trato intestinal.
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Tipo D
Em áreas endêmicas, muitos animais albergam o C. perfringens tipo D em várias
partes do trato digestivo. Essas amostras podem prover a origem para a infecção fatal se as
condições são favoráveis para o rápido e profuso crescimento do microrganismo no
intestino. Essa condição está associada à súbita mudança de uma dieta pobre para uma dieta
rica ou excessiva ingestão de alimentos palatáveis; daí o termo doença da
superalimentação. A flora ruminal normal é composta de organismos digestores da
celulose, mas na mudança brusca da dieta há um desequilíbrio dessa flora e parte desse
alimento passa indigerível para o intestino delgado. A presença do amido não digerido, no
intestino favorece o profuso crescimento do organismo e conseqüentemente produção da
toxina. Não se sabe como o tipo D supera o crescimento do tipo A, pois o tipo D está
inicialmente, em desvantagem pelo tipo A.
A prototoxina épsilon possui baixa toxicidade; é liberada pela multiplicação de
bactérias na luz do intestino delgado e ativada por enzimas digestivas como a tripsina. A
ativação máxima em toxina épsilon é alcançada pela combinação da tripsina e
quimiotripsina, aumentando a toxicidade em pelo menos 1.000 vezes. A toxina épsilon
purificada possui um peso molecular de aproximadamente 32 Da e toxicidade por volta de
3,2 X 106 DML / mg quando testada intravenosa em camundongos.
A estrutura funcional molecular da toxina não é conhecida, mas alguns resíduos
importantes de aminoácidos para a sua função foram identificados. A conversão da
prototoxina em toxina épsilon totalmente ativa ocorre pela remoção de um peptídeo Nterminal.
A produção da toxina épsilon pela bactéria é codificada pelo gene contido em um
grande plasmídio presente somente no C. perfringens tipo D ou B.
A toxina épsilon não atua ou age diretamente sobre a mucosa intestinal e pequenas
quantidades da toxina épsilon na luz intestinal são inócuas, mas quando altas concentrações
persistem no intestino por muitas horas, há um aumento da permeabilidade intestinal
levando a absorção de mais toxina na circulação sistêmica. A toxina tem um efeito de
permease sobre a mucosa intestinal, aumentando sua própria absorção. A toxina ativada
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seletivamente afeta o cérebro e, em certo grau, os rins e outros tecidos. O efeito no cérebro
é manifesto por alterações dos capilares cerebrais tornando-os permeáveis às proteínas
plasmáticas e água, resultando num rápido extravasamento de fluidos no cérebro e aumento
da pressão intracerebral. O aumento de pressão favorece o aparecimento dos sinais do SNC,
tais como incoordenação e convulsões. Edemas e efusões também ocorrem em diversos
graus no pulmão, pericárdio e outras cavidades serosas.
O C. perfringens tipo D é responsável pela enterotoxemia dos ovinos (doença do
rim pulposo ou doença da superalimentação), ocorrendo em áreas de criação de ovinos no
mundo inteiro. O agente é encontrado no solo e trato digestivo dos ovinos saudáveis. O
sistema intensivo de criação, confinamentos ou a preparação para exposições são fatores
estressantes e predisponentes da doença.
A toxina épsilon se liga aos receptores na superfície do endotélio vascular
particularmente do cérebro e as células renais da alça de Henle, túbulos contorcidos distais
e sinusóides hepáticos. O local de grande afinidade para a toxina épsilon pode ser uma
sialoproteína localizada nas membranas sinápticossomais. A degeneração das células do
endotélio vascular permite alterações na dinâmica dos fluidos e perda das proteínas
plasmáticas. Estudos ultraestruturais do cérebro evidenciaram que as junções próximas ao
endotélio vascular são rompidas, causando processos de astrócitos perivasculares indo
desde inchação até ruptura que causam edema intercelular e perivascular seguido de
degeneração e necrose, tanto focal quanto difusa.
Macroscopicamente, são observados focos de encefalomalácia simétrica bilateral no
corpo estriado, área talâmica, mesencéfalo, hipocampo, e pedúnculos cerebrais. A extensão
das lesões varia com o quanto a doença é aguda.
Na doença da superalimentação há sinais patognomônicos de hiperglicemia e
glicosúria. Trabalhos experimentais em ovinos e em animais de laboratório demonstraram
que a hiperglicemia é o resultado da glicogenólise das reservas de glicogênio hepático.
A toxina ligada ao hepatócito estimula a produção de AMP cíclico que por sua vez
causa transforma glicogênio em glicose. A explicação mais plausível parece ser que o
edema cerebral seria a lesão primária agindo na divisão simpática do sistema nervoso
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autônomo estimularia a liberação de catecolaminas (epinefrina, norepinefrina, dopamina)
via medular da suprarenal a qual ativa a adenilatociclase impulsionando a produção de
AMP cíclico que por sua vez glicogenólise e hiperglicemia. Hiperglicemia junto com lesão
renal leva a glicosúria. Esta seqüência de eventos provavelmente ocorre em menos de 1
hora após a toxina épsilon entrar na circulação sistêmica. A doença do rim pulposo é um
tipo de autólise post mortem que ocorre rapidamente nos tecidos lesionados.
A toxina épsilon é antigênica, estimulando a produção de anticorpos específicos
mesmo quando a infecção do tipo D é subclínica. Trabalho experimental com anticorpo
monoclonal mostrou que a resposta imune a um único epítopo da toxina épsilon é suficiente
para proteger contra a toxina e a doença.
Nos caprinos, a doença clínica pode ter a forma superaguda até crônica,
evidenciadas pela diarréia sanguinolenta, associadas à enterocolite hemorrágica ou
necrótica. A imunidade nos caprinos é frágil ou pequena. A suscetibilidade do trato
intestinal dos caprinos ao C. perfringens tipo D é considerada responsável por esta
diferença na patogênese entre ovinos e caprinos.
Tipo E
O C. perfringens tipo E está associado à enterite hemorrágica e necrótica em
terneiros na Austrália. Sua patogenicidade em ovinos e bovinos não está bem esclarecida. O
agente e a toxina estão presentes ao mesmo tempo no intestino de ovinos e bovinos durante
o exame “post-mortem”, mesmo sem sinais de enterotoxemia por clostrídios.
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Quadro 1. Características das principais Toxinas do C. perfringens
Toxina Propriedades
Mecanismo de ação
Efeito no organismo
________________________________________________________________________________________
alfa
Fosfolipase C
(lecitinase)
Hidrolisa lecitina na
mitocôndria
membrana celular
fosfolipídios sanguíneos
e endotélio capilar.
Hemolít, leucocida;↑ permeab capilar.
pela lesão endotelial; degeneração
membrana plasmática muscular
beta
Necrotizante
tripsina lábil
Desconhecida
Necrose da mucosa intestinal.
épsilon Necrotizante e
neurotóxica
Lesão célula endotelial
do cérebro
Necrose liquefativa do tec. cerebral;
Necrose córtex renal;
↑ Edema perivascular
Produzido no cérebro e meninges.
↑ permeabilidade da mucosa intestinal
iota
Desconhecida
Necrose da mucosa intestinal.
Necrotizante, letal;
ativ. enzim. prototoxina
Quadro 2. Principais Doenças e Toxinas do C. perfringens A, B, C , D e E
__________________________________________________________________________
Tipo
Doença (s)
Distribuição
____________________________________________
A
“Yellow lamb disease”
B
Disenteria cordeiros
Enterite hemor.(ov.,cap.)
C
Enterite necrótica cordeiros
leitões, terneiros e aves
Struck (ovinos)
D
E
Enterotoxemia
Doença superalimentação
Doença do rim pulposo.
Enterotoxemia
Cordeiros e bezerros
California
Europa, África Sul
Oriente médio, Irã
Mundial
T
o
x
i
n
a
s
alfa
beta épsilon iota
α_______β______ε______ι____
+*
-
-
-
+
+*
+
-
+
+*
-
-
+*
-
Inglaterra
Mundial
+
-
América do Norte
Inglaterra.
Austrália
+
-
-
+*
__________________________________________________________________________
*= A toxina mais importante na doença.
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DIAGNÓSTICO
Na enterotoxemia, o conteúdo do intestino delgado, corado pelo método de Gram,
com freqüência, contém elevado número de bacilos Gram positivos, semelhantes os C.
perfringens. Esta prova possui valor limitado pela rápida multiplicação bacteriana que tem
lugar, após a morte em todas as porções intestinais.
É importante a identificação da toxina no conteúdo intestinal (delgado). Inocula-se
pequena quantidade de (< 0,5 ml) do líquido clarificado na veia caudal de ratos. A morte
acontece em minutos, constituindo em prova presuntiva da enterotoxemia. Noutro
procedimento, se inocula uma mistura de três partes do líquido problema a uma parte de
diferentes antitoxinas do C. perfringens. A interpretação dos resultados se realiza segundo o
quadro abaixo.
Quadro 4. Prova biológica entre as diferentes toxinas do C. perfringens em ratos.
A prova intradérmica evidencia atividade necrosante em cobaia, utilizando o
procedimento parecido sendo mais específica. Utiliza o cultivo em caldo. Os ensaios
utilizam tanto sobrenadante tripsinizados como sobrenadante não tripsinizados, já que
algumas toxinas são destruídas (B, C) e, outras sejam ativadas pela tripsina. As amostras
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devem ser colhidas recentemente ou mantidas congeladas até o momento da realização da
prova.
A invasão dos tecidos antes da morte ocorre quando se trata de “Struck”, nos demais
tipos de enterotoxemia, o isolamento e tipificação da toxina podem proporcionar uma prova
confirmatória, visto que raramente são decisivas.
Os cordeiros afetados com enterotoxemia causado pelo C. perfringens tipo D podem
evidenciar presença de glicose na urina.
TRATAMENTO
A maioria dos casos, a doença é aguda e exige procedimento terapêutico rápido. O
C. perfringens é sensível à: penicilina G, às tetraciclinas, ao cloranfenicol, à furazolidona, à
bacitracina, à eritromicina, à lincomicina. É resistente aos aminoglicosídios.
CONTROLE E PREVENÇÃO
O Toxóide tipo-específico tratado pelo formol e precipitados pelo hidróxido de
alumínio (alum) são imunobiológicos eficientes contra as enterotoxemias causadas pelo C.
perfringens. Vacinas para o tipo B e C ou antissoro tem proteção cruzada para a beta toxina
que é uma toxina importante para os dois tipos. Os antissoros B e C podem ser usados na
proteção da disenteria dos cordeiros. Leitões podem ser protegidos contra a enterite
necrótica do tipo C, pela imunização de porcas com o toxóide do tipo B ou C. Ovelhas
devem ser vacinadas, tanto com o tipo B ou C, no verão e, poucas semanas antes do
nascimento. Assim os cordeiros seriam protegidos passivamente pelo colostro da mãe. A
vacinação contra o C. perfringens tipo D deve ser efetuada na mãe e, 10 dias após o
nascimento e, novamente 2 a 6 semanas. Durante o surto da doença pode ser administrado
soro hiperimune e toxóide ao mesmo tempo, seguido da aplicação de toxóide quatro
semanas mais tarde.
A administração de antimicrobianos na ração reduz a mortalidade de galinhas
devida à enterite necrosante produzida pelo C. perfringens Tipo A.
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Clostridium novyi
Hepatite Necrótica (HN);
Bighead;
Gangrena Gasosa (GG).
INTRODUÇÃO
São microrganismos habitantes do solo. Tem distribuição mundial. É causa da
hepatite necrótica dos ovinos e bovinos. Conhecidos como hepatite necrótica ou "Black
disease", É causa de gangrena gasosa proveniente de ferimentos. Na Austrália, esses
ferimentos (cabeça e face) de ovinos são devido às lutas entre si, sendo conhecida como
"Bighead."
O C. novyi tipo A causa gangrena gasosa, no homem e nos animais pela infecção de
feridas. A lesão típica é edema como acontece no quadro de “bighead” de carneiros jovens;
o edema da cabeça, pescoço e a parte cranial do tórax espalham-se rapidamente seguida da
invasão do tecido subcutâneo lesionado pela luta.
A hepatite necrótica infecciosa ou “black disease” dos ovinos e bovinos resulta das
infecção do C. novyi tipo B. Os esporos em latência germinam no fígado lesionado pela
migração de fasciolas e os efeitos sistêmicos resulta em morte (aguda ou superaguda)
seguida da disseminação da toxina alfa. Seus efeitos hepatotóxicos histotóxicos e
cardiotóxicos produzem edema difuso nas serosas e necrose hepática focal (Elder and Miles
1957). O nome “black disease” deriva da característica escurecida por baixo da pele devido
a congestão venosa. A morte súbita de porcas tornou-se um problema emergente que está
associado à multiplicação de C. novyi tipo B no fígado ou no parto (Elder e Miles, 1957;
Friendship e Bilkei 2006).
Clostridium novyi tipo D normalmente chamado de C. haemolyticum causa
hemoglobinúria bacilar do gado e outros ruminantes. A patogenia é semelhante à hepatite
necrótica ou black disease, especialmente na migração das formas jovens da F. hepática e
causando lesão hepática predispondo a ocorrência da doença.
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Alem da gangrena gasosa causada pelo C. novyi tipo A, recentemente tem sido
reconhecida como causa de septicemia em dependentes de drogas, o Clostridium
botulinum, que fazem o uso de drogas por via intramuscular (Ryan et al. 2001; McGuigan
et al. 2002). A média de idade dentre os 60 casos foi de 30 anos e a maioria injetou heroína
ácida via extravenosa. Os casos fatais foram próximos a 90% (McGuigan et al. 2002).
A produção diferencial entre as toxinas α e β é o principal fator fenotípico. O C.
novyi produtor de toxina α pertence à família das grandes citotoxinas que modificam as
pequenas proteínas de ligação GTP as quais afetam o citoesqueleto (Just e Gerhard 2004;
Schirmer e Aktories 2004; Ziegler et al. 2008). A atividade enzimática da toxina intacta tem
aproximadamente 550 fragmentos de aminoácidos e a mutação no resíduo do ácido
aspártico dentro deste fragmento reduz dramaticamente a atividade da enzima (Busch et al.
2000). A alfa toxina especificamente modifica a subfamília de proteínas Rho (Rho, Rac,
Cdc42, e RhoG) pela N-acetil-glucosaminilação da Thr -37 (Selzer et al. 1996).
A toxina β do C. novyi tipo D é uma fosfolipase C (FLC) (Hauer et al. 2004 ). É
uma proteína de 42,869Da e mostra alto grau de homologia com as fosfolipases C. Sua
extremidade N terminal possui resíduo de ligação ao Zn 2+ que são comuns para essas
enzimas. A extremidade C terminal é altamente homóloga a região equivalente da
fosfolipase C do C. novyi tipo A, a toxina α do C. perfringens e a fosfolipase C do
Clostridium bifermentans (Hauer et al. 2004).
Esporos mutantes não toxigênicos obtidos por engenharia genética do C. novyi
administrados endovenosamente germinam e produzem lesão tecidual somente em
determinadas condições de redução de oxigênio aquelas encontradas em tumores sólidos.
Esta abordagem é agora aplicada em testes clínicos (Wei et al. 2008). Não há tratamento
eficaz contra as infecções por C. novyi, mas a profilaxia com toxóides é eficaz. Uma
segunda geração de imunógenos veterinários pode estar baseada no toxóide α, tanto natural
como recombinante (Amimoto et al. 1998).
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MORFOLOGIA & COLORAÇÃO
O Clostridium novyi é um bastonete grande, medindo 5 a 10 m de comprimento e
1 a 1,5 m de diâmetro; esporo oval central ou subterminal; deforma o corpo bacteriano;
acapsulado; possui flagelo peritríquios; móveis sob condições de anaerobiose; G positivo
quando jovens, mas tornam-se Gram variáveis.
O C. novyi é anaeróbio estrito, sendo difícil cultivá-lo no isolamento primário. O
crescimento pode ser melhorado com a adição de glicose, sangue ou cérebro. As colônias
são chatas com bordos irregulares que se espalham na superfície do Agar como um “filme”
de crescimento transparente. Há hemólise, após 48 a 72 de incubação. No meio de carne
cozida, o crescimento é lento e a carne torna-se rósea. A gelatina é liquefeita e o soro
coagulado, mas não digerido. As colônias quando crescidas em meio contendo gema de ovo
produzem uma zona de precipitação opalescente (Reação de Nagler), devido à produção de
lecitinase (gama toxina) pelo C. novyi tipo A e devido à beta toxina do tipo B e D. A
fermentação de carboidratos é variável. A grande maioria produz ácido e gás da glicose,
mas não fermentam a lactose.
RESISTÊNCIA
Os esporos podem resistir a 95º C por 15 minutos, mas são destruídos a 120ºC
durante 5 min. Morrem rapidamente quando expostos aos hipocloritos. Resistem 1 hora
quando expostos a 10% de fenol, 10% de formalina ou 0,1% de mertiolato. Os esporos
podem permanecer viáveis por muitos anos nos solos e em carcaças de animais mortos.
O C. novyi está dividido em 4 tipos (A, B, C e D). Os mais importantes destes
componentes tóxicos em relação à etiologia são: (α) alfa, (β) beta, (γ) gama, delta (δ) e
epsilon (ε) toxinas e os quatro tipos de organismos, segundo evidencia o Quadro 1 abaixo.
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Quadro 1. Enfermidades Causadas pelas Toxinas do C. novyi (A,B,C e D).
Tipo
Espécie animal
Doença
T
o
x
i
n
a
alfa
beta
gama
delta
épsilon
α______ β______ γ____
δ______ε___
A
Ovinos, bovinos
GG
*++
-
+
+
+
B
Ovinos, bovinos
HN
*++
+
-
-
-
C
Búfalos
-
-
-
-
-
D
Bovinos, ovinos
-
*+++
-
-
-
α: letal
Osteomielite?
HB
β: lecitinase
γ: fosfolipase D
δ: hemolisina
s
ε: lipolítica
ETIOPATOGENIA
O C. novyi está presente no solo e intestino dos herbívoros, podendo causar GG em:
eqüinos, bovinos, ovinos, caprinos, suínos e animais de laboratório. O organismo pode
contaminar a superfície de feridas cutâneas e, menos freqüentemente, causar infecções
intestinais. Na ferida infectada, desenvolve-se lesão de GG que se assemelha àquela
causada pelo C. septicum e diferenciada em laboratório.
Tipo A
“Big head” é uma enfermidade comum na Austrália, caracterizada por lesões na
face e cabeça de reprodutores ovinos belicosos. Na superfície ferida há desenvolvimento do
C. novyi tipo A e produção de toxinas, causando edema gelatinoso grave com posterior
toxemia. A alfa toxina é responsável pelo edema gelatinoso e morte do animal.
Tipo B
“Black disease” ou Hepatite necrótica (HN) é uma hepatite crônica, principalmente
de ovinos e bovinos, ocorrendo em regiões infectadas pela F. hepatica. O clostrídio está
presente no solo, no intestino de herbívoros e sob a forma de esporo no fígado, em áreas
endêmicas de fasciolose. A patogenia da doença está relacionada com a migração de formas
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imaturas no fígado, proporcionando as condições necessárias ao desenvolvimento do C.
novyi no fígado. Os esporos passam para a forma vegetativa; há multiplicação dos
microrganismos; produção de grandes quantidades de alfa toxina e a morte por toxemia.
DIAGNÓSTICO
As lesões hepáticas contêm bacilos de grande tamanho, desde Gram positivos até
Gram variáveis com esporo grande de forma ovalada que podemos identificar mediante o
conjugado fluorescente anti-C. novyi (Wellcome Diagnostics, Dartford, UK). A anamnese e
as lesões indicam o diagnóstico clínico, mas o diagnóstico final deve ser confirmado, no
laboratório, utilizando amostras de fígado e uso da imunofluorescência (IF).
ENVIO DE AMOSTRAS
É importante que o material suspeito seja enviado o mais rápido possível, e que o
exame bacteriológico seja realizado pouco tempo após a morte. Após a inoculação em meio
de carne cozida ou Tarozzi, a amostra deve ser submetida a 65º C por 15 minutos para
destruir as bactérias contaminantes, seguido da incubação anaeróbia a 37ºC, durante 24 a 48
horas. É importante lembrar que este clostrídio é anaeróbio estrito e de crescimento difícil.
Cobaias podem ser utilizadas como animais para a inoculação experimental,
causando edema subcutâneo grave seguido de morte.
Os animais são imunizados contra a doença com toxóide concentrados pelo alum.
Duas doses de vacina imunizam bem os animais, conferindo um ano de proteção. No caso
de surtos da doença pode ser utilizado soro hiperimune.
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Clostridium haemolyticum
Hemoglobinúria Bacilar (HB)
INTRODUÇÃO
O Clostridium haemolyticum está intimamente relacionado com o Clostridium novyi
Tipo D sendo causa da Hemoglobinúria Bacilar (HB) dos bovinos (“Red Water Disease”,
Doença Hemorrágica ou Icterohemoglobinúria infecciosa) e ocasionalmente, em ovinos.
O C. haemolyticum é maior que os outros clostrídios invasores; mede 1 a 1,3 m de
diâmetro e 3 a 5,6 m de comprimento; apresentam-se sozinhos ou em cadeias curtas nos
tecidos e no cultivo; esporo oval e subterminal; causa aumento de volume na célula em que
se aloja; ativamente móveis quando jovens; Gram positivos quando jovens, mas perdem
rapidamente a capacidade de manter-se corado.
As colônias crescidas no AS são lenticulares e, mais tarde, tornam-se lanosas. A
formação de gás é pequena ou nenhuma, exceto se açúcar for adicionado ao meio de
crescimento. São hemolíticas. Liquefaz a gelatina em dois a quatro dias, mas não amolece
nem liquefaz o soro coagulado e o meio ovo. Os meios com carne cozida e o meio cérebro
suportam bem o crescimento, entretanto não há digestão dos sólidos ou enegrece o meio.
Não ataca o leite. Glicose e levulose são os açúcares que são fermentados por este
clostrídio. Forma grande quantidade de H2S no meio de fígado ou meio com peptonaproteose. Forma grande quantidade de indol. É negativo para a prova do VM / VP. O C.
haemolyticum é muito exigente em suas necessidades de crescimento e multiplicação. Boas
condições de anaerobiose e meios, contendo triptofano para crescimento ótimo e formação
da toxina.
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O C. haemolyticum / C. novyi tipo D possuem o mesmo padrão protéico no PAGE,
sendo desta maneira, indistinguíveis. Este clostrídio produz toxina beta enquanto que o C.
novyi tipo B produz toxina alfa e beta. A toxina beta tem peso molecular de 32.000 D e é
lábil à tripsina.
ETIOPATOGENIA
Acreditou-se que o agente existisse somente na região das Montanhas Rochosas,
nos Estados Unidos. Mais tarde, verificou-se que ela ocorria no Golfo do México, Flórida,
México Central, País de Gales, Nova Zelândia, Romênia, Turquia e América do Sul.
A doença está relacionada ao pastejo em áreas pantanosas em que o pH é próximo a
8 ou mais alto. O microrganismo mostra uma predileção por águas alcalinas. Animais
portadores podem introduzir o agente em áreas não infectadas. A doença ocorre
principalmente durante o verão e outono.
O local da produção da toxina é o fígado. A destruição hepática é causada pela
migração de larvas de F. hepatica que favorece a germinação dos esporos do C.
haemolyticum. A lesão hepática é importante na multiplicação bacteriana e síntese da
toxina com posterior ocorrência de surtos de hemoglobinúria bacilar em animais após 2º a
3º dias da realização de biópsias hepáticas. Estudos experimentais em coelhos sugerem a
seguinte seqüência de eventos:
a) migração das formas imaturas de F. hepatica, através do fígado, causando lesões
em arteríolas e necrose do parênquima hepático;
b) hipoxia e outras alterações no fígado com necrose, induzindo a germinação de
esporos do C. haemolyticum presentes nas células de Kupffer;
c) as células vegetativas do C. haemolyticum produzem fosfolipase C que destrói as
células de Kupffer, deixando as bactérias livres e
d) multiplicação de maior número de bactérias e, produção de mais fosfolipase C.
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A toxina beta liberada (fosfolipase C) no fígado causa hemólise maciça
intravascular e lesão capilar. A hemoglobina passa para a urina. Há hemorragias na luz do
intestino como resultado da lesão capilar. Os animais infectados separam-se dos demais.
Mostram-se arqueados com contração da musculatura abdominal e dificuldade ao moverse. Respira com dificuldade e geme. Febre (40 a 41º C), hipotermia e morte. As fezes
mostram-se biliosas ou sanguinolentas. A urina torna-se avermelhada semelhante ao vinho
do Porto e espumosas (↑ albumina). Não há hemácias íntegras na urina. Infartos no fígado
são as principais lesões anatomopatológicas. Esses infartos (tecido necrótico) variam de 5 a
20 centímetros de diâmetro, redondos (“petit pois”) e de coloração mais clara. O infarto
pode ser localizado em qualquer parte do fígado como resultado da trombose de um dos
ramos da veia porta. Nos sinusóides hepáticos são encontrados grandes números de
bactérias, contendo esporos terminais ou subterminais. As membranas serosas e o tecido
subcutâneo apresentam grandes hemorragias, assim como os órgãos parenquimatosos.
DIAGNÓSTICO LABORATORIAL
As lesões hepáticas são as melhores fontes de esfregaços positivos para o Gram e
prova de imunofluorescência.
No cultivo, é preciso Agar sangue recentemente preparado e condições de
anaerobiose estritas. O C. haemolyticum deve ser cultivado em meios contendo fígado. A
fosfolipase C (beta toxina) inoculada em cobaia por via intramuscular. Coelhos, cobaias e
camundongos são animais indicados na inoculação experimental, pois são sensíveis à
toxina. A inoculação subcutânea provoca hemorragia, edema e pouco ou nenhum gás, no
ponto de inoculação. A morte dos animais inoculados ocorre em um a dois dias.
TRATAMENTO
A doença é caracterizada por morte súbita e, dificilmente tratada com
antimicrobianos. O tratamento precoce com antimicrobianos dá bons resultados. O C.
haemolyticum é sensível à penicilina G, à ampicilina, ao cloranfenicol e às tetraciclinas.
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Antissoro pode ser utilizado como profilaxia e terapia (500 - 1.000 mL). Antissoro,
antitoxina e transfusão de sangue possuem pouco valor prático pelas características
populacionais da doença.
PREVENÇÃO E CONTROLE
Cultivos formolados e precipitados (toxóides) pelo alum são utilizados para
imunização de bovinos. Em áreas endêmicas os animais devem ser imunizados a cada seis
meses. A vacinação deve ser repetida a cada 6 a 12 meses em áreas endêmicas.
O controle estratégico contra F. hepatica deve ser instituído como auxiliar no
controle da HB.
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Clostridium septicum
Edema Maligno (EM)
Gangrena Gasosa (GG)
INTRODUÇÃO
O C. septicum foi a primeira espécie identificada do gênero Clostridium spp, sendo
denominada na época de Vibrion septique, por Pasteur e Jubert, em 1877. Foi chamado
Bacillus oedematis maligni por causa de sua associação com o tipo de lesão original
(Edema maligno), mas que agora é chamado de Gangrena Gasosa (GG). As propriedades
do C. septicum são semelhantes ao C. chauvoei. Desse modo, o C. septicum tem sido
chamado de C. chauvoei tipo A e o C. chauvoei tem sido chamado C. chauvoei tipo B.
O Clostridium septicum está no solo e nas fezes dos animais domésticos. É um
invasor após a morte, particularmente nos ruminantes, podendo invadir o fígado quando
sofre migração de larvas de F. hepatica (Gariev 1986). As infecções iatrogênicas
(Harwood, 1984) são mais comuns em equinos do que em outras espécies, ocorrendo
também em infecções umbilicais em ovelhas. “Braxy” em ovinos e bovinos é causada pela
invasão do C. septicum sobre mucosa abomasal lesionada pelo frio ou pela pouca qualidade
do alimento (Schamber et al. 1986). Necrose hemorrágica, edema e toxemia são achados no
abomaso e intestino delgado proximal (Ellis et al. 1983).
O agente está associado como causa do edema maligno dos animais domésticos e
homem decorrente de feridas traumáticas, carcinoma oculto intestinal, diabetes melitos,
cirrose hepática e doença vascular periférica (Chen et al. 2001). Mionecrose clostridiana
não traumático é incomum, mas fatal; com começo súbito, taquicardia acumulo de gás nos
tecidos moles e formação de bolhas (Burke e Opeskin 1999). Hemorragia, edema e necrose
se desenvolvem rapidamente quando a infecção se espalha ao longo dos planos faciais. Dor,
edema de picada, crepitação do local, diminuição da temperatura, sugerindo perda da
circulação (Hickey et al. 2008) e curso clínico menor que 24 h. A fonte de infecção no
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homem é geralmente intestinal com mortalidade de que varia entre 33% a 58% (Rechner et
al. 2001).
Os produtos tóxicos ou potencialmente tóxicos do C. septicum incluem toxina β
(DNase, leukocidina), toxina γ (hialuronidase) (Princewill and Oakley, 1976); toxina δ
(hemolisina O2 lábil) e neuraminidase (Gadalla e Collee, 1968; Zenz et al. 1993), mas a
principal fator de virulência é a α toxina (Tweten, 2001).
A toxina α é secretada como uma prototoxina com 46,450 Da que possui 72% da
sequencia de aminoácidos semelhante à estrutura primária da aerolisina da Aeromonas
hydrophila (Ballard et al. 1995). A atividade específica da toxina é aproximadamente 1,5 ×
106 unidades hemolíticas /mg e a LD 50 é de aproximadamente 10 μg/kg (Ballard et al.
1993). A toxina α aparentemente liga-se aos receptores de proteínas âncoras ao
glicofosfatidil inositol (Gordon et al. 1999). Ela é ativada pela clivagem proteolítica do
fragmento ácido do aminoácido C-terminal; um propeptídeo que pode uma chaperona
intramolecular que estabiliza monômeros da toxina α e as acompanha para a membrana
onde a ativação das proteases e oligomerização são seguidas pela formação de poros na
membrana plasmática (Ballard et al. 1993; Sellman and Tweten, 1997). Deleções dos
domínios transmembranosos da toxina α elimina a formação de poros e toda e qualquer
contribuição da toxina na patogenia da doença (Kennedy et al. 2009). A furina e outras
proteases eucarióticas ativam “in vivo” a toxina na superfície celular (Gordon et al. 1997).
O curso clínico é curto e se foca na prevenção e no tratamento. A morte seguida ao
desafio com o C. septicum é retardada pela imunização. A resposta conferida pelos
anticorpos aos toxóides produz uma imunidade longa nos animais domésticos (Green et al.
1987; Hjerpe, 1990), embora possam existir diferenças na imunogenicidade dentre as
espécies de hospedeiros (Green et al. 1987). Segundo Knott e colaboradores, em 1985,
trabalhando com bovinos confinados, as perdas com mortes foi de aproximadamente 50%
dos vacinados com uma economia estimada em mais de (R$ 20,0) ($10) / animal devido à
dupla vacinação e, com um custo médio de menos de (R$ 0,50) ($0.25) / dose.
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DISTRIBUIÇÃO
O C. septicum é habitante normal do solo e nas fezes de herbívoros e outras espécies
animais. Está associado ao "Braxy" e ao carbúnculo sintomático (poucas vezes) em bovinos
e ovinos; assim como na Gangrena Gasosa de feridas em bovinos, ovinos e do homem.
O C. septicum é um bastonete grande; mede 2 a 10 m de comprimento e 0,4 a 1
m de diâmetro; desenvolve filamentos curtos ou longos, podendo ser diferenciado do C.
chauvoei que não produz formas alongadas; é pleomórfico, incluindo formas de cigarro,
formas gordas, formas de limão ou com extremidades puntiformes; esporo oval
(subterminal ou central) que deforma a célula bacteriana; flagelos peritríquios; móveis;
Gram positivo quando jovem, mas com o tempo torna-se Gram variável; formas
pleomórficas coram-se irregularmente (nos pólos e centro).
CARACTERÍSTICAS CULTURAIS
O C. septicum é anaeróbio estrito. Cresce bem nos meios comuns, sendo favorecido
pela adição de glicose. As colônias no meio sólido são redondas e semitransparentes, mas
logo se torna maior, de coloração acinzentada, com bordos filamentosos e irregulares.
Possui crescimento em "ondas". Produz hemólise no meio de AS com hemácias de eqüinos.
Esse clostrídio no meio de carne cozida produz coloração rósea da carne porque não há
digestão. A cultura produz odor rançoso. A gelatina é liquefeita, mas o soro não é digerido
após cinco a sete dias de incubação. O meio de “litmus milk” sofre a fermentação do tipo
“stormy”. O leite é coagulado após quatro a cinco dias de fermentação.
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O C. septicum produz quatro toxinas:
a) α - alfa (lecitinase) necrotizante, hemolítica e letal.
b) β - beta (dessoxiribonuclease), leucocida.
c) γ - gama (hialuronidase).
d) δ - delta (hemolisina).
A toxina mais importante é a alfa. Ela é fatal, necrotizante e também contém uma
hemolisina oxigênio estável.
ETIOPATOGENIA
A patogenia está relacionada com a produção das toxinas. A infecção de ferida
(denominada de edema maligno) irradia-se a partir do ponto de infecção em um período de
horas ou dias. O músculo adquire cor escura nos planos aponeuróticos, desenvolvendo
hemorragia, edema e necrose. O músculo torna-se enfisematoso com aspecto semelhante ao
carbúnculo sintomático ou como a gangrena gasosa. As tumefações crepitantes mudam de
dolorosas e quentes para indolores e frias.
Os sinais clínicos são: febre, taquicardia, anorexia e abatimento. O curso da
enfermidade é rápido e mortal (um dia).
O “Braxy” dos escoceses e o “Bradsot” dos dinamarqueses fazem parte de uma
doença mortal em ovinos produzidas pelo C. septicum em clima frio. Produz uma lesão na
parede do rúmen semelhante ao tecido subcutâneo. Os sinais clínicos são: toxemia e dor
abdominal. No Homem, a infecção de feridas devido ao C. septicum pode progredir até
celulite ou até gangrena gasosa.
O material deve ser processado o mais breve possível, pois após a morte há a
invasão dos tecidos pelo C. septicum. É necessário o diagnóstico diferencial entre o C.
septicum e o C. chauvoei, podendo ser utilizada a imunofluorescência.
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O tratamento pode ser realizado com ATMs, incluindo penicilina e tetraciclina por
via sistêmica e/ou local. O debridamento, drenagem e limpeza das lesões com antissépticos.
Os bezerros devem ser imunizados aos 3-4 meses de idade e os cabritos e cordeiros na
época do desmame. É aconselhável a vacinação anual. O controle pode ser obtido com a
vacinação com toxóide (alfa).
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Clostridium chauvoei
Carbúnculo Sintomático (CS)
INTRODUÇÃO
O Carbúnculo Sintomático (CS) e edema maligno compreendem o grupo das
mionecroses, clostridioses altamente fatais causadas por bactérias anaeróbicas do gênero
Clostridium, que afetam o tecido muscular e subcutâneo de ruminantes e outras espécies
animais.
Nos bovinos, o carbúnculo sintomático é uma infecção “endógena” não contagiosa
produzida pelo C. chauvoei. Em contraste, o edema maligno nas diferentes espécies
animais susceptíveis, é uma doença “exógena”, relacionada com a presença de feridas na
pele, podendo ser causada pelo C. chauvoei, C. septicum, C. sordellii, C. novyi tipo A e C.
perfringens tipo A (Gyles, 1993).
O C. chauvoei foi chamado de C. feseri, Bacillus anthracis symptomatici ou
Bacillus carbonis É uma importante causa de carbúnculo sintomático (CS) nos ruminantes.
Tem distribuição mundial e causa sérios prejuízos econômicos.
Clostridium chauvoei causa carbúnculo sintomático uma miosite necrotizante
enfisematosa que parece edema maligno (Burke and Opeskin, 1999). Os animais infectados
desenvolvem febre alta anorexia depressão e claudicação com lesões crepitantes e morte
súbita. Nas áreas centrais da lesão são geralmente secas e enfisematosas, mas nas áreas
periféricas à lesão são edematosas, hemorrágicas, necróticas e a infiltração leucocitária é
pequena.
O papel da toxina α e da toxina β (ADNase) não são definidos (Ramachandran
1969). A expressão do flagelo está associada à virulência e sujeita a variação de fase
(Tamura et al. 1995 ); a imunidade antiflagelo (Kojima et al. 2000 ); anticorpos antiflagelos
idiotípicos imunizam o camundongo contra o desafio (Kijima-Tanaka et al. 1994).
Proteínas recombinantes da flagelina não induziram proteção de camundongos contra o
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desafio (Kojima et al. 2000). O soro hiperimune obtido em equinos e penicilina pode ser
utilizado na terapia e na profilaxia da enfermidade.
O C. chauvoei é um bastonete reto com bordos arredondados visto no tecido e no
cultivo; mede 3-8 m de comprimento e 0,6 m de diâmetro; pleomórficos com
apresentação solitária ou em cadeias de três a cinco organismos no exsudato peritonial das
cobaias inoculadas; esporo oval e excêntrico semelhante ao limão; móveis (jovens) com
flagelos peritríquios; pleomórfico cora-se diferentemente quando jovens e quando
subcultivados.
CARACTERÍSTICAS CULTURAIS
São pouco exigentes. São estritamente anaeróbios. A adição de sangue ou tecido
favorece o crescimento. Cresce bem em meios contendo infuso de fígado, pois requerem
cisteína.
As colônias crescidas no AS são delicadas, esféricas, irregulares e compactas. São
pouco hemolíticas, evidenciando uma estreita faixa de hemólise ao redor das colônias. No
caldo fígado, o seu crescimento mostra-se moderadamente turvo. Liquefaz a gelatina,
contendo um pouco de soro. Cresce no meio de soro-sangue coagulado e coagula a
albumina do ovo. O meio de carne cozida torna-se avermelhado e o fluido turvo. Não há
digestão da carne e apresenta pouco gás. As culturas têm odor rançoso característico.
ANTÍGENOS & TOXINAS
As principais toxinas produzidas pelo C. chauvoei são:
a) α - alfa toxina (lecitinase), hemolítica, necrotizante e letal).
b) β - beta toxina (ADNase)
c) γ - gama toxina (hialuronidase) e
d) δ - delta toxina (hemolisina)
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ETIOPATOGENIA
O C. chauvoei está distribuído no solo e trato intestinal dos herbívoros. A
sobrevivência do agente no solo sob a forma de esporos é o fator mais significante para a
transmissão aos bovinos, pois a ingestão de pastos contaminados com esporos constitui-se
na principal fonte de infecção.
Bovinos jovens, entre quatro meses e três anos de idade, no mais alto nível
nutricional são os mais susceptíveis.
Há duas manifestações do carbúnculo sintomático nos bovinos. A forma clássica,
mais freqüente e que atinge normalmente o tecido muscular esquelético e a forma visceral,
raramente encontrada, afetando principalmente o coração (Uzal et al., 2003). A patogenia
do CS em bovinos, ainda é incerta. Na forma clássica, a hipótese corrente é que os esporos
presentes no intestino são veiculados por macrófagos até musculatura onde permanecem
em latência. Traumas nas grandes massas musculares proporcionam um ambiente de baixo
potencial de óxido-redução, possibilitando a germinação dos esporos e a conseqüente
produção de toxinas.
Acredita-se que as toxinas, em especial, a toxina alfa necrosante, mas também o
fator edema, a hialuronidase (gama), a ADNase (beta) a hemolisina oxigênio lábil (delta) e
a neuraminidase são responsáveis pelas lesões iniciais. É possível que o processo tóxico
seja incrementado pelo metabolismo bacteriano, produzindo gás por processo fermentativo.
Nos bovinos, a enfermidade vem precedida da permanência de esporos nos
músculos esqueléticos e procedentes do intestino. Os fatores que favorecem a germinação
dos esporos, multiplicação das bactérias e produção de toxinas provocam a formação de
lesões que se caracterizam por edema, hemorragia e necrose das miofibrilas. A parte central
da lesão é seca, que se escurece, tornando-se enfisematosa como conseqüência da
fermentação bacteriana mesmo com lesão edematosa e hemorrágica, na periferia.
Animais (6 meses - 3 anos) gordos bem alimentados  entrada incerta ??? oral
(pastejo) multiplica intestino linfáticos circulação alfa toxina (necrotizante
leucocida) efeito difusor da toxina - hialuronidase - mionecrose (esponja)- toxina
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circulante  toxemia fatal degeneração do coração e órgãos parenquimatosos 
bacteremia  morte (1 a 2 dias).
SINAIS CLÍNICOS E LESÕES
Nos bovinos, o CS ocorre em animais em bom estado nutricional e com idade entre
6 meses e 3 anos. Estes fatores ocorrem em campos com histórico da doença. Alguns
animais apresentam morte súbita, outros evidenciam sinais de edema crepitante nas grandes
massas musculares.
Clinicamente, os animais apresentam temperatura elevada, anorexia, depressão e
manqueira quando o membro é atingido. O local torna-se edematoso e, à palpação, é
observada crepitação decorrente das bolhas de gás produzidas pela multiplicação da
bactéria. A evolução para morte ocorre geralmente em até 72 horas. A lesão é acompanhada
por edema, hemorragia e necrose miofibrilar, exalando acentuado odor rançoso (Hateway,
1990). Em relação ao edema maligno nos bovinos, o mesmo apresenta sintomatologia
clínica, curso e lesões macro e microscópicas bem semelhantes às do carbúnculo
sintomático clássico. Os animais tornam-se claudicantes e febris. A morte acontece
geralmente, após 24 horas do início dos sinais clínicos. Na porção central da lesão há uma
área bem definida de músculo com coloração mais escura, necrótica e com pequenas bolhas
de gás. Em volta desta área, o tecido conetivo torna-se róseo com fluido amarelado ou
hemorrágico. Há septicemia causada pelo agente, pouco antes da morte.
Isolamento de C. chauvoei é difícil, uma vez que deve ser cultivado em estritas
condições anaeróbias e as amostras estão freqüentemente contaminadas com outras
bactérias anaeróbicas que mascaram o C. chauvoei. O método padrão para detecção de C.
chauvoei é baseada no cultivo. As quantidades de C. chauvoei são altas na maioria das
amostras do músculo de bovinos mortos pelo CS. No entanto, isso nem sempre é o caso,
pois a flora contaminante pode impedir o cultivo. Antes de identificação bioquímica, é
importante ter uma cepa controle. A detecção rápida e um sistema confiável na detecção do
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C. chauvoei são desejáveis em amostras que contêm uma flora mista. Exemplos de casos de
carbúnculo são enviados para o laboratório como o tecido muscular, pois este é o material
mais fácil a partir da qual extrair uma cultura pura.
As amostras podem ser enviadas para o laboratório como compressas de tecido
muscular infectado que podem não exigir isolamento de cultivo puro. As fezes podem
conter esporos e formas vegetativas que passam pelo sistema digestivo dos animais em
pastos contaminados. O diagnóstico laboratorial pode identificar o C. chauvoei no músculo
lesionado ou no sangue cardíaco, através de esfregaço. Se a morte ocorreu recentemente,
devemos enviar osso longo de bovino ou ovino (metacarpo ou metatarso) em refrigeração
ao laboratório.
As amostras inoculadas com crescimento em carne cozida ou Tarozzi deverão ser
inoculadas em cobaias, para confirmação das lesões e reisolamento do agente. No
laboratório, a diferenciação entre o C. septicum e o C. chauvoei se dão pelas características
morfológicas e pela imunofluorescência. Em esfregaços de tecidos infectados se podem
identificar bastonetes esporulados, através da IF.
TRATAMENTO
O tratamento para o CS é contraditório e, muitas vezes, impossível de ser aplicado.
A medida de controle adotada no surto é a imunização de todos os animais com ou sem a
aplicação de penicilina de ação retardada.
O C. chauvoei é sensível a penicilina que pode ser utilizada concomitantemente ao
soro hiperimune no local da lesão. Tetraciclinas e cloranfenicol podem ser empregadas nos
estágios iniciais da doença.
CONTROLE E PROFILAXIA
A imunização preventiva dos animais evita o aparecimento de carbúnculo
sintomático e sua repercussão econômica. O toxóide é o cultivo inativado pelo formol e
precipitado pelo alum. A imunização de bovinos inicia aos 3-6 meses e depois anual.
Embora a imunidade seja forte e adequada, é aconselhável a revacinação duas a três
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semanas após a primeira. A vacinação deve ser feita no verão e outono, conforme o manejo
aplicado. O soro hiperimune preparado em eqüinos, geralmente não é utilizado por razões
práticas e econômicas.
No Brasil, existe uma vacina viva comercializada e indicada para bovinos, ovinos e
caprinos. É a única vacina viva do mundo e produzida pelo laboratório Manguinhos.
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Clostridium sordellii
Prof. Marcos Gomes
INTRODUÇÃO
O Clostridium sordellii é um importante patógeno tanto do homem quanto dos animais
domésticos. A morte de pacientes pós-cirurgias geralmente devido à substituição de
articulação do joelho. Este microrganismo pode causar também endometrites (pós-parto ou
espontânea) com começo repentino, sinais de gripe, hipotensão refratária progressiva e
edema de progressão rápida. Os achados laboratoriais são de leucocitose acentuada e
hematócrito alto.
O curso clínico é curto, levando a morte na maioria dos casos (Rorbye et al. 2000).
Recentemente, o C. sordellii foi associado à endometrite e ao choque séptico pós uso
intravaginal de drogas como o misoprostol ou mifepristona (Aronoff et al. 2008). O C.
sordellii é causa comum de fascite necrozante após injeção de heroína (Dunbar and Harruff
2007).
O C. sordellii foi um agente importante no intestino de bovinos acometidos da
síndrome de morte súbita (Manteca et al. 2001) e esta enterite foi experimentalmente
reproduzida (Al-Mashat e Taylor, 1983). A infecção causada pelo C. sordellii deve ser
diferenciada da peritonite aguda associada à infecção umbilical dos ruminantes (Ortega et
al. 2007).
As toxinas letais e hemorrágicas são antigênica e funcionalmente semelhantes às
toxinas B e A do C. difficile, respectivamente (Geny et al. 2007). O pulmão e coração são o
alvos preferenciais em camundongos inoculados com a toxina letal por via intraperitoneal e
lesão das células endoteliais causaram aumento da permeabilidade vascular. O papel da
fosfolipase do C. sordellii na patogenia não é bem conhecida (Karasawa et al. 2003). Ela
possui maior homologia à fosfolipase do C. bifermentans do que com a toxina α do C.
perfringens e sua atividade hemolítica foi menor que 1% que a do C. perfringens tipo A.
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A imunização de cobaias com toxóides (toxina letal e hemorrágica) protegeu contra
o desafio e ambas devem fazer parte do imunógeno (Amimoto et al. 2001).
Uma revisão de 10 anos de registros do “King County Medical Examiner's”
detectou 87 mortes devido à fascite necrotizante e infecções necrotizantes relacionadas aos
tecidos moles. Em 64 desses casos, havia dados suficientes para fornecer uma análise das
manifestações, microbiologia e fonte de infecção. Metade (32) dos casos foram devido à
injeção de heroína “black tar”, uma forma quase exclusiva de heroína no noroeste dos
Estados Unidos. Destes, devido à injeção de alcatrão negro, 24 foram infecções
clostridianas com várias espécies representadas, oito dos quais foram C. sordellii. Dos 32
casos não associados com a injeção de drogas, predominaram espécies de estreptococos,
com S. pyogenes isoladas em 14 casos. Só não três de 32 casos associados ao uso de drogas
injetáveis foram infecções clostridianas. Essas diferenças foram estatisticamente
significativas. O S. aureus foi isolado de 14 casos, dois eram cepas resistentes à meticilina.
No geral, 28 dos 64 casos eram infecções multimicrobianas, 15, devido à injeção de
alcatrão negro e 13 não associadas à injeção de drogas. Este estudo permite concluir que a
fascíte necrotizante, devido à injeção de heroína “black tar” é uma clostridiose e desta
forma significativamente diferente da de fasceíte necrotizante, devido a outras causas.
O C. sordellii foi uma descoberta potencialmente importante nos intestinos de
bovinos com a "síndrome da morte súbita". Culturas puras de um isolado do C. sordellii
obtidos a partir de um caso de enterite hemorrágica em uma vaca de dois anos de idade
foram utilizadas para infectar os bezerros em três experimentos. O C. sordellii deu início a
um ligeiro aumento na temperatura retal e fezes moles com sangue e muco no prazo de um
a seis dias da inoculação em seis bezerros, em dois experimentos controlados. O C.
sordellii foi isolado nas fezes dos animais afetados, mas somente de seu intestino grosso ao
abate. Pequenas alterações inflamatórias foram observadas no trato gastrointestinal. A
patogênese da infecção do C. sordellii foi estudada experimentalmente em bezerros e o
filtrado da cultura reproduziu alterações clínicas e patológicas semelhantes aos produzidos
pela cultura geral. Nesses estudos, o organismo foi isolado da porção anterior do trato
gastrointestinal após quatro dias da inoculação. As mudanças histológicas produzidas
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consistiram em congestão discreta e alterações inflamatórias na mucosa do jejuno e íleo e
dilatação das criptas e dilatação capilar na mucosa do intestino grosso. A relação entre C.
sordellii e as mudanças observadas em infecções naturais e experimentais foi comparada
com às do C. difficile no homem.
A infecção pelo C. sordellii deve ser parte do diagnóstico diferencial da peritonite
aguda eqüina associada com infecção remanescente do cordão umbilical.
A análise histopatológica e bioquímica identificou os pulmões e o coração como
órgãos alvo preferenciais pela toxina letal (LT). Extravasamento maciço de sangue fluido
na cavidade torácica resultando num aumento da permeabilidade vascular do pulmão,
gerando profunda modificação como desidratação aumento do hematócrito, hipóxia e
finalmente falência cardiorrespiratória. O aumento da permeabilidade vascular induzida
pela LT resultado de modificações das células endoteliais pulmonares quando evidenciadas
pela ME. A análise imunoistoquímica demonstrou que a VE-caderina, uma proteína
participante nas junções intercelulares foi redistribuída da membrana para o citosol nas
células endoteliais do pulmão. Nenhum sinal importante da inflamação induzida pela LT
foi observado que pudesse participar da síndrome do choque tóxico.
O principal efeito da LT é a inativação de pequenas GTPases dependentes da
glicosilação, em particular Rac, que está envolvida na polimerização da actina que ocorre
"in vivo" nos pulmões levando desestabilização da junção da E-caderina. Concluindo que as
células mais suscetíveis à LT são as células endoteliais vasculares do pulmão. A toxina letal
(LT) e a toxina hemorrágica são antigenicamente e funcionalmente similares às do C.
difficile toxinas A e B, respectivamente. As lesões preferenciais em camundongos
inoculados com a toxina letal por via intraperitoneal são pulmões e coração, alem de lesão
das células endoteliais provocadas pela permeabilidade vascular. Toxina glicosilada letal,
Ras, Rac e Ral, diferem de outras grandes toxinas clostridianas na modificação da Ras.
O gene que codifica a enzima fosfolipase C do C. sordellii (CSP), foi clonada e
expressa como uma proteína histidina-alvo (His-tag). A proteína foi purificada para
comparar suas atividades enzimáticas e biológicas com as fosfolipases do C. perfringens e
do C. bifermentans. A fosfolipase do C. sordellii possui 371 resíduos de aminoácidos na
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forma madura e possuir maior homologia com a fosfolipase do C. bifermentans do que com
a fosfolipase do C perfringens A.
A atividade da hidrólise dos fosfolipídios (gema de ovo) foi cerca 30% menor do
que aquela observada no C. perfringens tipo A e somente 1% da atividade hemolítica. A
fosfolipase do C. sordellii é tóxica para camundongos e a imunização com C. bifermentans
ou C. sordellii não protege contra a fosfolipase do C. perfringens tipo A. Ela tem maior
homologia com a fosfolipase do C. bifermentans do que com a toxina α do C. perfringens, e
sua atividade hemolítica menor 1% que a do C. perfringens tipo A.
A imunização de cobaias com toxóides da toxina letal (LT) e da toxina hemorrágica
(HT) protegeu contra o esporo desafio e ambos devem estar contidos no imunógeno.
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