18 ao Trato Intestinal
ENTEROBACTERIACEAE E ORGANISMOS RELACIONADOS
Enterobacteriaceae é uma grande família de bacilos gram-ne- gativos, encontrados principalmente no cólon de humanos e em outros animais, muitos como membros da microbiota normal. Esses organismos são os principais anaeróbios facul- tativos do intestino grosso, mas estão presentes em números relativamente pequenos quando comparados a anaeróbios como Bacteroides. Embora os membros da família Entero- bacteriaceae sejam classificados taxonomicamente como um conjunto, causam uma variedade de doenças por diferen- tes mecanismos patogênicos. Os organismos e algumas das doenças que causam são listados na Tabela 18-5.
As características comuns a todos os membros dessa fa- mília heterogênea são sua localização anatômica e os quatro processos metabólicos seguintes: (1) todos são anaeróbios facultativos, (2) todos fermentam glicose (a fermentação de outros açúcares é variável), (3) nenhum possui citocromo oxidase (isto é, são oxidase-negativos) e (4) reduzem nitratos a nitritos como parte de seus processos geradores de energia.
Estas quatro reações podem ser utilizadas para diferen- ciar as Enterobacteriaceae de outros grupos de organismos de importância médica – os bacilos gram-negativos não fer- mentadores, sendo Pseudomonas aeruginosa o mais impor- tante entre eles.1
1 Os outros organismos deste grupo, isolados com menor frequência,
são membros dos seguintes gêneros: Achromobacter, Acinetobacter, Alcali- genes, Eikenella, Flavobacterium, Kingella e Moraxella; ver Capítulo 27.
P. aeruginosa, uma importante causa de infecção do tra- to urinário e sépsis em pacientes hospitalizados, não fermen- ta glicose, nem reduz nitratos, sendo oxidase-positivo. Ao contrário das Enterobacteriaceae, esse organismo é aeróbio estrito e produz sua energia a partir da oxidação e não da fermentação.
Patogênese
Todos os membros da família Enterobacteriaceae, por se- rem gram-negativos, contêm endotoxinas em suas paredes celulares. Além disso, várias exotoxinas são produzidas; por exemplo, E. coli e Vibrio cholerae secretam exotoxinas, deno- minadas enterotoxinas, que ativam a adenilato ciclase no in- terior das células do intestino delgado, provocando diarreia (ver Capítulo 7).
Antígenos
Os antígenos de vários membros das Enterobacteriaceae, especialmente Salmonella e Shigella, são importantes; eles são utilizados para fins de identificação tanto no laboratório clínico, como em investigações epidemiológicas. Os três an- tígenos de superfície são os seguintes:
(1) O antígeno da parede celular (também conhecido como antígeno somático ou O) corresponde à porção po- lissacarídica externa do lipopolissacarídeo (ver Figura 2-6). O antígeno O, composto por oligossacarídeos repetidos consistindo em três ou quatro açúcares repetidos 15 ou 20 vezes, corresponde à base para a tipagem sorológica de vários bacilos entéricos. O número de antígenos O distintos é bas- tante alto; por exemplo, há aproximadamente 1.500 tipos de Salmonella e 150 tipos de E. coli.
(2) O antígeno H encontra-se na proteína flagelar. Ape- nas organismos flagelados, como Escherichia e Salmonella, possuem antígenos H, ao contrário daqueles imóveis, como
Klebsiella e Shigella. Os antígenos H de certas espécies de Salmonella são incomuns, porque os organismos podem al- ternar reversivelmente entre dois tipos de antígeno H, de- nominados antígenos de fase 1 e de fase 2. Os organismos podem utilizar essa alteração na antigenicidade para evitar a resposta imune.
(3) O antígeno polissacarídico capsular ou K é parti- cularmente proeminente em organismos intensamente cap- sulados, como Klebsiella. O antígeno K é identificado pela reação de Quellung (intumescimento capsular) na presença de antissoros específicos, sendo utilizado na sorotipagem de E. coli e Salmonella typhi para fins epidemiológicos. Em S. typhi, a causa da febre tifoide, é denominado antígeno Vi (ou virulência).
Diagnóstico laboratorial
Espécimes suspeitos de conter membros das Enterobacteria- ceae e organismos relacionados são usualmente inoculados em dois meios, uma placa de ágar sangue e um meio seleti- vo diferencial, como ágar MacConkey ou ágar eosina-azul de metileno (EAM). A capacidade diferencial destes últimos meios baseia-se na fermentação de lactose, que consiste no
critério metabólico mais importante utilizado na identifica- ção desses organismos (Tabela 18-6). Nesses meios, os não fermentadores de lactose, por exemplo, Salmonella e Shigella, formam colônias incolores, enquanto os fermentadores de lactose, por exemplo, E. coli, formam colônias coloridas. O efeito seletivo destes meios na supressão de organismos gram- -positivos indesejados é exercido por sais biliares ou corantes bacteriostáticos presentes no ágar.
Um conjunto adicional de testes de varredura, consis- tindo em ágar tríplice açúcar ferro (TSI, do inglês, triple su- gar iron) e ágar ureia, é realizado antes dos procedimentos de identificação definitiva. O motivo para o uso desses meios e Tabela 18-1 Categorias de bacilos gram-negativos
Capítulo Fonte do sítio de infecção Gênero
18 Trato intestinal
1. Tanto interno como externo Escherichia, Salmonella
2. Principalmente interno Shigella, Vibrio, Campylobacter, Helicobacter
3. Somente externo Grupo Klebsiella-Enterobacter-Serratia, grupo Proteus-Providencia-Morganella,
Pseudomonas, Bacteroides
19 Trato respiratório Haemophilus, Legionella, Bordetella
20 Fontes animais Brucella,Francisella, Pasteurella, Yersinia
Tabela 18-2 Frequência das doenças causadas por bacilos gram-negativos relacionados ao trato intestinal
nos Estados Unidos
Sítio da infecção Patógenos frequentes Patógenos menos frequentes
Trato intestinal Salmonella, Shigella, Campylobacter Escherichia, Vibrio, Yersinia
as reações de vários organismos importantes são apresenta- dos no Quadro (página 144) e na Tabela 18-7. Os resultados dos processos de varredura são com frequência suficientes para identificar o gênero de um organismo; no entanto, uma gama de 20 ou mais testes bioquímicos são necessários para identificar a espécie.
Outra informação valiosa utilizada para identificar al- guns destes organismos corresponde a sua motilidade, a qual depende da presença de flagelos. As espécies de Proteus são bastante móveis e caracteristicamente expandem-se sobre a
placa de ágar sangue, encobrindo as colônias de outros orga- nismos. A motilidade é também um importante critério diag- nóstico para a diferenciação entre Enterobacter cloacae, o qual é móvel, de Klebsiella pneumoniae, um organismo imóvel.
Quando os resultados dos testes de varredura sugerem a presença de uma linhagem de Salmonella ou Shigella, um
teste de aglutinação pode ser utilizado para identificar o gê- nero do organismo e para determinar se este é um membro do grupo A, B, C ou D.
Coliformes e Saúde Pública
A contaminação do sistema público de abastecimento de água por esgoto é detectada pela presença de coliformes na água. Em um sentido geral, o termo “coliforme” inclui não somente E. coli, mas também outros organismos residentes do cólon, como Enterobacter e Klebsiella. Contudo, uma vez que apenas E. coli é um organismo exclusivamente do intestino grosso, enquanto os demais são encontrados também no meio ambiente, esse termo é empregado como indicador de contaminação fecal. Nos testes de qualida- de da água, E. coli é identificada por sua capacidade de fermentar lactose com a produção de ácido e gás, sua ca- Tabela 18-3 Bacilos gram-negativos que causam diarreia
Espécie Febre Leucócitos nas fezes Dose infectante Achados bacteriológicos ou epidemiológicos típicos Mediada por enterotoxina
1. Escherichia coli – – ? Fermenta lactose
2. Vibrio cholerae – – 107 Bactérias em forma de vírgula
Invasiva-inflamatória
1. Salmonella, p. ex., S. typhimurium + + 105 Não fermenta lactose 2. Shigella, p. ex., S. dysenteriae + + 102 Não fermenta lactose
3. Campylobacter jejuni + + 104 Bactérias em forma de vírgula ou S; cresci-
mento a 42ºC 4. Escherichia coli (linhagens enteropatogênicas) + + ?
5. Escherichia coli O157:H7 + +/– ? Transmitida por hambúrguer malcozido; causa a síndrome hemolítica-urêmica
Mecanismo incerto
1. Vibrio parahaemolyticus1 + + ? Transmitido por alimentos marinhos 2. Yersinia enterocolitica1 + + 108 Geralmente transmitida por animais de
estimação, p. ex., filhotes de cães
1
Algumas linhagens produzem enterotoxina; contudo, seu papel patogênico não está claro.
Tabela 18-4 Bacilos gram-negativos responsáveis por infecções do trato urinário1 ou sépsis2
Espécie Fermentação da lactose Características do organismo
Escherichia coli + As colônias exibem brilho metálico em ágar EAM
Enterobacter cloacae + Causa infecções nosocomiais e frequentemente exibe resistência a fármacos
Klebsiella pneumoniae + Apresenta grande cápsula mucoide e, consequentemente, colônias viscosas
Serratia marcescens – Produção de pigmento vermelho; causa infecções nosocomiais e frequentemente é resistente a fármacos
Proteus mirabilis – A motilidade causa “expansão” no ágar; produz urease
Pseudomonas aeruginosa – Produção de pigmento azul-esverdeado e odor de frutas; causa infecções nosoco- miais e frequentemente é resistente a fármacos
1
Diagnosticada a partir da cultura quantitativa de urina.
2
Diagnosticada a partir da cultura de sangue ou pus. EAM = eosina azul de metileno.
pacidade de crescer a 44,5ºC e pelo tipo característico das colônias em ágar EAM. Uma contagem de colônias de E. coli acima de 4/dl na água potável municipal é indicativa de contaminação fecal inaceitável. Uma vez que E. coli e os patógenos entéricos são mortos pela cloração da água potável, a obtenção desse padrão raramente representa um problema. A desinfecção do suprimento público de água representa um dos avanços mais importantes da saúde pú- blica no século XX.
Terapia antibiótica
O tratamento apropriado de infecções causadas por mem- bros da família Enterobacteriaceae e organismos relaciona- dos deve ser vinculado individualmente à sensibilidade do organismo aos antibióticos. Em termos gerais, uma ampla gama de agentes antimicrobianos é potencialmente efetiva, por exemplo, algumas penicilinas e cefalosporinas, amino- glicosídeos, cloranfenicol, tetraciclinas, quinolonas e sulfo- namidas. A escolha específica geralmente depende dos resul- tados de testes de sensibilidade a antibióticos.
Observe que muitos isolados destes bacilos entéricos gram-negativos são altamente resistentes a antibióticos
devido à produção de β-lactamases e outras enzimas que modificam aos fármacos. Esses organismos frequentemente realizam conjugação, adquirindo plasmídeos (fatores R) que medeiam a resistência a múltiplos fármacos.