Clostridium

Classificação

Características Gerais

Principais características das espécies de Clostridium

• Bacilos Gram-positivos
• Microorganismos produtores de esporos
• Anaeróbios obrigatórios
• Habitat:
  • Solo, água doce, sedimentos marinhos
  • Trato intestinal dos humanos e animais
  • Flora cervico-vaginal
  • Os esporos podem ser transportados pelo ar AR Aortic regurgitation (AR) is a cardiac condition characterized by the backflow of blood from the aorta to the left ventricle during diastole. Aortic regurgitation is associated with an abnormal aortic valve and/or aortic root stemming from multiple causes, commonly rheumatic heart disease as well as congenital and degenerative valvular disorders. Aortic Regurgitation.
• Patogénese:
  • A infeção pode ser exógena (proveniente do exterior) ou endógena.
  • Desenvolvimento de doenças por exotoxinas ou produção de enterotoxinas

Espécies patogênicas

• Clostridium perfringens Clostridium perfringens The most common etiologic agent of gas gangrene. It is differentiable into several distinct types based on the distribution of twelve different toxins. Gas Gangrene (20%–40% de todos os isolados)
• Clostridium/Clostridioides difficile
• Clostridium tetani Clostridium tetani The cause of tetanus in humans and domestic animals. It is a common inhabitant of human and horse intestines as well as soil. Two components make up its potent exotoxin activity, a neurotoxin and a hemolytic toxin. Tetanus
• Clostridium botulinum Clostridium botulinum A species of anaerobic, gram-positive, rod-shaped bacteria in the family clostridiaceae that produces proteins with characteristic neurotoxicity. It is the etiologic agent of botulism in humans, wild fowl, horses; and cattle. Seven subtypes (sometimes called antigenic types, or strains) exist, each producing a different botulinum toxin (botulinum toxins). The organism and its spores are widely distributed in nature. Clostridia

Clostridium botulinum

Epidemiologia

• Botulismo de origem alimentar:
  • Nos Estados Unidos é mais MAIS Androgen Insensitivity Syndrome comum em nativos do Alasca (através da ingestão de peixe que já não é fresco)
  • Taxa de infeção de 0,0068 por 100.000, a nível nacional
• Botulismo infantil:
  • Ingestão de esporos:
    • Através de mel cru
    • Através de poeiras ambientais
  • Maior incidência nos estados Utah, Pensilvânia e Califórnia
• Botulismo das feridas: em utilizadores de drogas injetáveis

Transmissão

• Os adultos ingerem a toxina pré-formada dos alimentos:
  • Associado a conservação imprópria
  • Por vezes, proveniente de bebidas fermentadas (por exemplo, aguardente)
• Os bebés ingerem esporos: a toxina é então produzida in vivo
• Botulismo das feridas:
  • Contaminação da ferida com esporos
  • Germinação e produção de toxinas in vivo

Patogénese

• O botulismo é uma doença neuroparalítica potencialmente fatal.
• Neurotoxina botulínica:
  • A protease Protease Enzyme of the human immunodeficiency virus that is required for post-translational cleavage of gag and gag-pol precursor polyproteins into functional products needed for viral assembly. HIV protease is an aspartic protease encoded by the amino terminus of the pol gene. HIV Infection and AIDS cliva proteínas solúveis do fator sensível a N-etilmaleimida (NSF) de ligação (SNAP) do recetor (SNARE)
  • Inibe a libertação de acetilcolina estimuladora ( ACh ACh A neurotransmitter found at neuromuscular junctions, autonomic ganglia, parasympathetic effector junctions, a subset of sympathetic effector junctions, and at many sites in the central nervous system. Receptors and Neurotransmitters of the CNS)
  • Causa depleção de ACh ACh A neurotransmitter found at neuromuscular junctions, autonomic ganglia, parasympathetic effector junctions, a subset of sympathetic effector junctions, and at many sites in the central nervous system. Receptors and Neurotransmitters of the CNS nas junções neuromusculares
  • Resulta em paralisia flácida

Apresentação Clínica

Adultos:

• Sintomas prodrómicos:
  • Náuseas/vómitos
  • Dor abdominal
  • Diarreia
  • Xerostomia Xerostomia Decreased salivary flow. Sjögren Syndrome
  • Odinofagia
• Sintomas iniciais:
  • Diplopia Diplopia A visual symptom in which a single object is perceived by the visual cortex as two objects rather than one. Disorders associated with this condition include refractive errors; strabismus; oculomotor nerve diseases; trochlear nerve diseases; abducens nerve diseases; and diseases of the brain stem and occipital lobe. Myasthenia Gravis
  • Ptose
  • Disfagia
• Paralisia descendente e flácida
• A gravidade pode variar.

Lactentes (Hipotonia do recém-nascido – “floppy baby syndrome”):

• Hipotonia
• Dificuldades na alimentação
• Choro fraco
• Sialorreia
• Irritabilidade

Identificação

• Identificação de toxinas de:
  • Serum
  • Fezes
  • Vómito
  • Comida
• Teste de ELISA ELISA An immunoassay utilizing an antibody labeled with an enzyme marker such as horseradish peroxidase. While either the enzyme or the antibody is bound to an immunosorbent substrate, they both retain their biologic activity; the change in enzyme activity as a result of the enzyme-antibody-antigen reaction is proportional to the concentration of the antigen and can be measured spectrophotometrically or with the naked eye. Many variations of the method have been developed. St. Louis Encephalitis Virus (imunoensaio enzimático)
• Bioensaio em murganhos
• Reação em cadeia da polimerase em tempo real ( PCR PCR Polymerase chain reaction (PCR) is a technique that amplifies DNA fragments exponentially for analysis. The process is highly specific, allowing for the targeting of specific genomic sequences, even with minuscule sample amounts. The PCR cycles multiple times through 3 phases: denaturation of the template DNA, annealing of a specific primer to the individual DNA strands, and synthesis/elongation of new DNA molecules. Polymerase Chain Reaction (PCR)): deteta genes Genes A category of nucleic acid sequences that function as units of heredity and which code for the basic instructions for the development, reproduction, and maintenance of organisms. DNA Types and Structure de toxinas no microorganismo

Clostridium (“Clostridioides”) difficile

Epidemiologia

• Causa mais MAIS Androgen Insensitivity Syndrome comum de colite induzida por antibióticos (especialmente associada à clindamicina)
• Taxa de contágio:
  • Em adultos saudáveis: 3%
  • Em adultos hospitalizados/institucionalizados: 8%–10%
• Novas exposições têm maior probabilidade de resultar em doença sintomática

Transmissão

• Transmissão por esporos fecal-oral
• Esporos transmitidos de pessoa para pessoa (lavagem incorreta das mãos)

Patogénese

• Produz 2 exotoxinas potentes
• Inativação das enzimas homólogas de Ras RAS Renal artery stenosis (RAS) is the narrowing of one or both renal arteries, usually caused by atherosclerotic disease or by fibromuscular dysplasia. If the stenosis is severe enough, the stenosis causes decreased renal blood flow, which activates the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) and leads to renovascular hypertension (RVH). Renal Artery Stenosis (Rho) guanosina trifosfato (GTP) (GTPases):
  • Enterotoxina A:
    • Tem como alvo as enzimas da borda de escova
    • Altera a secreção de fluidos
    • Causa diarreia aquosa
  • Toxina B (10 vezes mais MAIS Androgen Insensitivity Syndrome potente):
    • Despolimeriza a actina
    • Altera o citoesqueleto dos enterócitos
    • Causa colite pseudomembranosa
• Ácido dipicolínico no núcleo de esporos: altamente resistente ao calor Calor Inflammation e produtos químicos

Apresentação Clínica

Colite pseudomembranosa:

• Dor abdominal
• Diarreia aquosa profusa (pode ocasionalmente ser sanguinolenta)
• Leucocitose
• Associada ao uso recente de antibióticos

Identificação

• Deteção do antigénio da toxina nas fezes
• PCR PCR Polymerase chain reaction (PCR) is a technique that amplifies DNA fragments exponentially for analysis. The process is highly specific, allowing for the targeting of specific genomic sequences, even with minuscule sample amounts. The PCR cycles multiple times through 3 phases: denaturation of the template DNA, annealing of a specific primer to the individual DNA strands, and synthesis/elongation of new DNA molecules. Polymerase Chain Reaction (PCR) para detetar o gene Gene A category of nucleic acid sequences that function as units of heredity and which code for the basic instructions for the development, reproduction, and maintenance of organisms. Basic Terms of Genetics da toxina de Clostridium/ Clostridioides difficile

Clostridium perfringens

Epidemiologia

• Intoxicação alimentar:
  • 2ª causa mais MAIS Androgen Insensitivity Syndrome comum de doenças transmitidas por alimentos
  • Estima-se que a cada ano ocorram 1 milhão de casos nos Estados Unidos
• Infeções dos tecidos moles Moles Primary Skin Lesions:
  • 30%–80% das feridas abertas estão contaminadas com espécies de Clostridium.
  • 80% dos casos traumáticos de gangrena gasosa
  • A gangrena gasosa espontânea é habitualmente causada por outra espécie: C. septicum C. septicum A species of gram-positive bacteria in the family clostridiaceae. Infections have a strong association with malignancies and also with gas gangrene. Gas Gangrene.

Transmissão

• Esporos no solo: contaminação de feridas
• Esporos em carnes reaquecidas: intoxicação alimentar

Patogénese

Mionecrose (gangrena gasosa):

• Toxina alfa:
  • Toxina hemolítica; responsável pelas manifestações da doença e mortalidade
  • Tem atividade da fosfolipase C e da esfingomielinase
  • Degrada tecidos e membranas celulares
  • Causa trombose de pequenos vasos e isquemia dos tecidos
  • A isquemia cria um ambiente anaeróbio → maior propagação de C. perfringens C. perfringens The most common etiologic agent of gas gangrene. It is differentiable into several distinct types based on the distribution of twelve different toxins. Gas Gangrene
  • Diminui o débito cardíaco e contribui para o choque sistémico
• Toxina teta (perfringolisina O):
  • Citolisina formadora de poros
  • Citotóxica para células vasculares e imunológicas
  • Não é essencial para a mortalidade

Intoxicação alimentar:

• Causada por cepas do tipo A
• Os esporos sobrevivem às temperaturas de cozedura e propagam-se em alimentos armazenados inadequadamente.
• Enterotoxina:
  • Interrompe o transporte de iões no íleon
  • Resulta em diarreia aquosa

Apresentação clínica

• Doenças transmitidas por alimentos:
  • Diarreia aquosa de início lento com cólicas abdominais
  • Vómitos e febre são atípicos.
  • 12-24 horas após o consumo de alimentos
  • Autolimitada, resolve em cerca de 1 a 3 dias
• Mionecrose:
  • Dor severa
  • Crepitação do tecido (pela formação de gás)
  • Edema Edema Edema is a condition in which excess serous fluid accumulates in the body cavity or interstitial space of connective tissues. Edema is a symptom observed in several medical conditions. It can be categorized into 2 types, namely, peripheral (in the extremities) and internal (in an organ or body cavity). Edema, vesículas e bolhas
  • Descoloração da pele arroxeada
  • Febre, alteração do estado de consciência

Identificação

• Coloração de Gram e cultura dos tecidos/líquido da bolha
• Hemoculturas
• Cultura de fezes nas doenças transmitidas por alimentos
• Características diferenciadoras de crescimento:
  • Agar de gema de ovo: forma uma zona turva
  • Catalase Catalase An oxidoreductase that catalyzes the conversion of hydrogen peroxide to water and oxygen. It is present in many animal cells. A deficiency of this enzyme results in acatalasia. Nocardia/Nocardiosis negativa
  • Oxidase Oxidase Neisseria negativa
  • Zona dupla de hemólise em agar de sangue
  • Imóvel
  • Encapsulado

Clostridium tetani

Epidemiologia

• Causa tétano: distúrbio do sistema nervoso
• Raro em países ricos em recursos devido à vacinação generalizada
• Permanece endémico em países com recursos limitados

Transmissão

• Através de esporos
• Associado a feridas por punção cutânea:
  • Unhas enferrujadas
  • Arame farpado
  • Trabalhadores de construção
• Não cresce em tecidos saudáveis
• Fatores predisponentes:
  • Isquemia localizada
  • Tecido desvitalizado
  • Corpo estranho
  • Coinfeção com outras bactérias

Patogénese

• Período médio de incubação: 8 dias
• Transporte retrógrado da toxina para o sistema nervoso central (SNC)
• Toxina tetânica ou tetanospasmina (toxina A/B):
  • A protease Protease Enzyme of the human immunodeficiency virus that is required for post-translational cleavage of gag and gag-pol precursor polyproteins into functional products needed for viral assembly. HIV protease is an aspartic protease encoded by the amino terminus of the pol gene. HIV Infection and AIDS cliva a proteína SNARE
  • Bloqueia a exocitose de neurotransmissores inibitórios (ácido gama-aminobutírico ( GABA GABA The most common inhibitory neurotransmitter in the central nervous system. Receptors and Neurotransmitters of the CNS) e glicina) das células de Renshaw na medula espinhal
  • Causa acumulação de ACh ACh A neurotransmitter found at neuromuscular junctions, autonomic ganglia, parasympathetic effector junctions, a subset of sympathetic effector junctions, and at many sites in the central nervous system. Receptors and Neurotransmitters of the CNS
  • Resulta em paralisia espástica

Apresentação Clínica

• Generalizada:
  • Paralisia espástica
  • Risus sardonicus Risus Sardonicus Tetanus
  • Trismus Trismus Spasmodic contraction of the masseter muscle resulting in forceful jaw closure. This may be seen with a variety of diseases, including tetanus, as a complication of radiation therapy, trauma, or in association with neoplastic conditions. Tetanus
  • Opistótono
• Localizada:
  • Apenas 1 extremidade ou parte do corpo envolvida
  • Frequentemente evolui para generalizada
• Cefálica:
  • Acometimento predominante de nervos cranianos
  • Pode progredir para generalizada
• Neonatal:
  • Resultante da contaminação do cordão umbilical no parto
  • Rara nos países desenvolvidos

Identificação

• Cresce em pH pH The quantitative measurement of the acidity or basicity of a solution. Acid-Base Balance neutro ou alcalino
• Em diferentes meios anaeróbios:
  • Tioglicolato
  • Caseína hidrolisada
  • Agar de sangue

Prevenção

• Vacina toxóide
• Nas feridas limpas, administrar a vacina:
  • Se < 3 doses anteriores
  • Se a última dose há > 10 anos
• Nas feridas contaminadas:
  • Administrar a vacina se última dose há > 5 anos.
  • Administrar imunoglobulina humana contra o tétano se < 3 doses de vacina toxóide.