AULA CLOSTRIDIUM

SAVE OFFLINE

UFPI/CCA/DMV/DISC: MICROBIOLOGIA VETERINÁRIA I PROFA.DRA. MARIA JOSÉ DOS SANTOS SOARES

 Características Gerais

Bacilos Gram positivos, 0,3-2,0 μm de diâmetro e 1,5-20,0 m de comprimento,  Anaeróbios estritos [algumas sp são aerotolerantes]; 



produzem esporos [endósporos] que possuem forma, tamanho e localização variada nas sp,



maioria são móveis por flagelos peritríquios (há sp imóveis);



São catalase negativos;

Clostridium botulinum

Clostridium chauvoei

Clostridium difficile

Clostridium perfringens



Algumas sp possuem cápsula,



metabolismo estritamente fermentativo de uma grande variedade de compostos orgânicos;



Produzem ácidos (butírico = odores fétidos; acético), butanol e acetona, e grandes quantidades de gases (CO2 e H2) durante a fermentação de açúcares;



Crescem em agar sangue + extrato de levedura+ vitamina K + hemina; em atmosfera de CO2



A maioria é hemolítica



Amplamente distribuídos na natureza: solo, águas, detritos orgânicos e no trato intestinal de animais e humanos,



Há + de 200 sp, com cerca de 20 sp patogênicas divididas em 2 grupos:

 clostrídios

não invasivos: patogenicidade na produção de poderosas toxinas (neurotoxinas);

 clostrídios

invasivos: invadem e multiplicam nos intestinos e outros tecidos do hospedeiro e produzem toxinas/enzimas com atividade: necrotizante, hemolítica, enterotóxica ou letal



Em função das toxinas e/ou enzimas produzidas e dos mecanismos de penetração podem provocar 4 grupos ≠ de doenças:

 Neurotóxicas -

Ex: tétano, botulismo;

 Histotóxicas

- Ex: edema maligno em bovinos e equinos; gangrena gasosa

 Hepatotóxicas – 

Enterotóxicas enterotoxemia

Ex: doença negra –

Ex:

toxinfecção

alimentar,

Espécies doenças Histotóxicos/Hepatotóxicos C. perfringens tipo A Infecções de ferimentos, mastite gangrenosa, enterotoxemia do cordeiro e suíno C. chauvoei

Carbúnculo sintomático ocasionalmente nos suínos.

dos

ovinos,

bovinos

e,

C. haemolyticum C. novyi tipo A

Hemoglobinúria em bovinos, ovinos Gangrena gasosa dos bovinos, ovinos, Big head” dos carneiros e do Homem.

C. novyi tipo B

Black disease” (hepatite necrótica infecciosa dos ovinos e bovinos) e morte súbita em bovinos e suínos.

C. novyi tipo C C. novyi tipo D

Osteomielite em búfalos (Indonésia) Hemoglobinúria bacilar dos bovinos e doença do fígado necrótico dos ovinos.

C. 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.

Enterotóxicos C. perfringens tipo B

Disenteria dos cordeiros, enterotoxemia dos bezerros, ovinos, caprinos e potros.

C. perfringens tipo C C. perfringens tipo D C. colinum

Enterotoxemia dos ovinos, bezerros, cordeiros e leitões. Enterotoxemia em ovinos, cordeiros e caprinos. Enterite ulcerativa “Quail disease” em codornas, perus e galinhas.

C. spiroforme

Enterotoxemia espontânea antimicrobianos em coelhos.

C. difficile

Enterocolite induzida por antimicrobianos no hamster, coelhos e cobaias. Causa também enterocolite natural em suínos, potros e, no homem.

Neurotóxicos C. tetani C. botulinum Tipos C e D

ou

induzida

por

Tétano em todas as espécies animais. Botulismo em ovinos, bovinos, martas, cães, macacos, furões e diversas espécies de aves tais como aves domésticas e patos.

Gram + (quando jovem) com tendência em perder a coloração pelo Gram;  Bastonete reto com diâmetro entre 0,3 a 0,6 μm X 3 a 12 μm de comprimento.  Móvel flagelos peritríquios [mas certas linhagens são imóveis],  Esporulados, anaeróbios estritos,  Ñ reduzem o nitrato;  DNAse, [+], gelatinase [+ em 2 a 7 dias]; H2S [+]; Indol [+]; lecitinase e lipase [-],  Assacarolíticos; 

Distribuição mundial; raros em regiões nórdicas;  Habitat favorável: solos cultivados, depósitos fluviais e mares, trato intestinal dos animais [macacos, cavalos, vacas, ovelhas, cabras, porcos, cães, gatos, ratos, cobaias, coelhos, aves etc.]; ou no homem [indivíduos que possuem contato permanente com cavalos];  Temp. ótima 37°C; nula a 25ºC ou a 45°C. 



Cultivo é inibido por 20 % de bile e por 6,5 % de sal;

 

Esporos viáveis, por até 18 anos no solo (mas abrigados da luz solar);

Há 10 sorotipos: Ags flagelar



Esporos de localização terminal com aparência de raquete de tênis;



Produz duas exoproteínas:



tetanolisina

 tetanopasmina:

uma das toxinas + letais do mundo; [2,5 ngm/Kg  175 ngm mata um homem de 70 Kg]

Clostridium tetani



Tetanopasmina -



germinação dos esporos em: feridas; 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 [condições de necrose ideais]



objetos inanimados (material médico ou cirúrgico insuficientemente esterilizado) também pode ser uma fonte de transmissão

  

Tetanopasmina é: termolábil, neurotoxina, codificada por um fago;

lábil ao suco gástrico  Tetanopasmina: bloqueia os inibidores dos impulsos nervosos (ácido gama-aminobutírico [GABA] e glicina) ao provocar a proteólise destas substâncias  continua estimulação do impulso nervoso provocando espasmos musculares involuntários 

Mecanismos de ação da tetanopasmina



Tétano: caracteriza-se por: rigidez muscular, espasmos localizados, e posteriormente generalizados, trismo, rigidez do pescoço e membros traseiros, cabeça e pescoço ficam estendidos, cauda levantada, os membros assumem uma posição de cavalete e os músculos têm uma tensão semelhante a madeira, morte por parada respiratória e/ou convulsões.

Clostridium tetani  Diagnóstico:

Sinais clínicos do tétano são característicos; raramente são necessários exames laboratoriais.



Microrganismo facilmente identificável por seu esporo. 

 CONTROLE E PROFILAXIA  Cavalos e humanos são os

+ susceptíveis ao

tétano;  Cães e gatos: tétano é raro e as aves são resistentes  Bovinos adultos apresentam elevada taxa de recuperação;  Tratamento: Penicilina; debridamento cirúrgico, terapia de suporte.  Equinos e ovinos a resposta é pequena mas os bovinos, frequentemente, se recuperam;  Animais afetados não ficam imunes

 CONTROLE E PROFILAXIA  eliminar a bactéria causadora,  neutralizar toxinas residuais [antitoxinas],  relaxar a tetania muscular para evitar a asfixia

e manter o relaxamento até que a toxina seja eliminada ou destruída;  Animais suscetíveis devem ser imunizados ativamente com toxóide.  Estritas medidas de higiene e desinfecção em: operações de castração, assinalação, corte de cauda e tosquia, bem como dos locais onde os animais serão colocados pós procedimentos;

tétano

tétano

tétano

Tétano

 Características

Gerais:

Bacilo anaeróbio estrito, Gram-positivo, formador de esporos ovais, cêntricos ou excêntricos,  encontrado no solo, água, matéria orgânica de origem animal e vegetal, e no trato gastrointestinal dos animais.  Esporos extremamente resistentes, sobrevivem por longos períodos em diversos ambientes, proliferando em carcaças ou material vegetal em decomposição, 

C. botulinum

esporo

Cl. botulinum

liquefaz a gelatina,  produz ácido e gás: glicose, levulose e maltose.  Ác. acético é o principal produto metabólico produzido por todas as amostras, contudo pode haver produção de outros ácidos (ác. propiônico, butírico, iso-valérico, valérico e isocapróico).  Cresce melhor em torno dos 30 º C.  Podem produzir 8 tipos de exotoxinas, sendo 7 neurotoxinas (A, B, C1, C2, D, E, F e G).  Ingestão destas neurotoxinas é a causa + comum do botulismo. 

Homem: doença por cepas produtoras das neurotoxinas A, B e E, excepcionalmente as toxinas C e F.  C1 e D (codificadas por bacteriofagos lisogênicos) são + frequentes nos animais domésticos e aves  Tipo B tem sido observada em bovinos e equinos.  C1 é mais frequente em cães.  C2 não é considerada uma neurotoxina, mas causa alteração da permeabilidade vascular nos tecidos e diarreia em casos de botulismo das aves. 

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).  Exposição aos raios solares inativa a toxina em 1 a 3 horas.  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. 



Neurotoxinas: são antigenicamente distintas, mas efeitos neurológicos são similares.



toxinas + potentes conhecidas e, após a ingestão, a dose letal para o homem é estimada em 0,1-1 μg para a toxina botulínica A;

Ingestão de toxinas pré-formadas  absorção trato intestinal  circulação sanguínea  ligação a receptores no Sistema Nervoso Periférico,  bloqueio da síntese e liberação de acetilcolina inibição do impulso nervoso paralisia flácida.  Não há efeito da toxina no SNC. 

Toxina botulínica



Epidemiologia



Alimentos → esporos sem causar problemas pelo trato alimentar do animal vivo,



Carcaças (ossos, cartilagens, tendões e aponeuroses) + esporo + anaerobiose  germinação do esporo com produção de toxinas);



Rebanho de campo: botulismo associado a uma deficiência de P nas pastagens e ou inadequada suplementação mineral → depravação do apetite = osteofagia



Rebanho confinado: silagem, feno ou ração mal conservadas, com matéria orgânica em decomposição, ou com cadáveres de pequenos mamíferos ou aves (cama de frango)  condições ideais para multiplicação bacteriana e produção de toxina.



Reservatórios de água contaminados por carcaças de roedores ou pequenas aves  possíveis fontes de infecção para bovinos estabulados.



Larvas de insetos que se desenvolvem em carcaças (toxinas)  botulismo das aves quando estas se alimentam desses insetos;



Aves aquáticas: alimentação de vegetação em decomposição (próximo a margens de lagos e rios) podem desenvolver botulismo;



Restos de alimentos e farinha de carne são origens bem conhecidas da toxina botulínica para raposas e martas;

 Sintomas Clínicos:  Botulismo: é uma

intoxicação cujo quadro sintomatológico, no que diz respeito à velocidade de aparecimento dos sintomas e severidade, está diretamente relacionado com a quantidade de toxina ingerida pelo animal.  Período de incubação pode variar de algumas horas até dias.  Doença pode ser dividida em 4 formas distintas (superaguda, aguda, subaguda e crônica), de acordo com a gravidade dos sintomas e do tempo de vida do animal



Quadros agudos: morte em um ou dois dias, após o início dos sintomas,



Quadros subagudos: o animal sobrevive por três a sete dias, sendo a forma mais comum encontrada a campo.



Forma crônica: o animal sobrevive por mais de sete dias, e um pequeno número deles pode até recuperar-se após três ou quatro semanas











Animal intoxicado: paralisia flácida que progride, envolvendo a musculatura respiratória resultando em morte. Há alterações na visão, na locomoção e na deglutição; Aves: paralisia nas asas, pernas, pescoço. As aves não conseguem retrair a membrana nictitante. Suínos e os animais carnívoros são normalmente resistentes a toxina botulínica. A doença do tipo C1 tem sido registrada em cães

botulismo

B O T U L I S M O

Botulismo

Diagnóstico:  Histórico e quadro clínico apresentado pelo animal;  Comprovação requer: testes laboratoriais (animais suspeitos) com a demonstração da toxina no: soro sanguíneo, extrato hepático, líquido ruminal e conteúdo intestinal e no alimento.  Soro, filtrado intestinal e o filtrado alimentar devem ser inoculados em camundongos [bioensaio]. A proteção passiva é uma prova indireta da presença da toxina. 



Diagnóstico clínico é importante: nem sempre a comprovação laboratorial é possível, e o atraso na adoção de medidas de controle em caso de surto da doença, em função da espera de resultados laboratoriais, pode acarretar a perda de inúmeros animais.



Tratamento



indicado nos casos subagudos ou crônicos ( sintomas se desenvolvem mais lentamente);



Soluções hidroeletrolíticas, purgativos (tentativa de remover a toxina do trato alimentar), hepatoprotetores, vitaminas do complexo B e soluções injetáveis de cálcio e fósforo.



Decúbito prolongado: evitar escaras e atrofias musculares ou nervosas

Antibióticos: prevenir ou controlar o aparecimento de infecções secundárias decorrentes do estado de debilidade do animal  (OBS: penicilina procaína, tetraciclina ou aminoglicosídeos  potencializam o bloqueio neuromuscular)  Medida importante: identificação e remoção da fonte de contaminação (evitar mais transmissão) ;  Vacinação imediata de todos os animais que estão sujeitos ao mesmo tipo de fonte de infecção (alimento ou água contaminada) [OBS: período de latência da vacina varia de duas a três semanas, outros casos poderão ainda ocorrer] 



Prevenção

Vacinação dos animais (OBS: Animais vacinados podem apresentar a doença quando expostos a uma fonte de contaminação com altas cargas de toxina).  Correto armazenamento do feno, da silagem e da ração, a fim de evitar material em decomposição e os devidos cuidados na alimentação dos animais com cama de frango. 

 Animais criados extensivamente: 

Mistura mineral de boa qualidade (vacas em gestação ou lactação exigem + fósforo)



OBS: suplementação de P aos rebanhos onde há casos de botulismo não garante o controle da doença  animais que adquiriram o "hábito" de roer ou chupar ossos podem mantê-lo, mesmo depois de adequadamente suplementados com fósforo.



Melhoria das condições ambientais e sanitárias: eficaz remoção e incineração de carcaças e ossos das pastagens  eliminação de fontes de contaminação nas pastagens



Vacinação: alternativa válida em áreas endêmicas, nas quais não se consegue identificar o fator predisponente ao botulismo.

 Clostrídeos histotóxicos (INVASIVOS): 

Lesões [músculos, fígado, intestino] provocadas por exotoxinas [,β,,] que causam necrose tecidual local e/ou efeitos sistêmicos [pode ser letal];



Muitos esporos estão presentes nos tecidos [estado latente] adquiridos via ingestão e ao germinarem produzem toxinas e doenças específicas [doenças endógenas]; outros penetram em feridas.

 Clostrídeos histotóxicos:      

C. chauvoei – carbúnculo sintomático [black leg] em bovinos e ovinos; edema maligno C. haemolyticum – hemoglobinúria bacilar [bovinos]; C. novyi tipo A – cabeça inchada [carneiros jovens], infecções em feridas; C. novyi tipo B – hepatite necrótica infecciosa [ doença negra] em ovinos, C. perfringens tipo A - Infecções de ferimentos, gangrenosa gasosa, C. septicum edema maligno [bovinos, suínos, e ovinos, abomasite [ovinos]

 Clostrídeos histotóxicos:

Produção de toxinas que possuem diversas atividades biológicas nas diferentes sp de clostrideos.  Ex. de toxinas e atividades biológicas: C. chauvoei e C. septicum  -alfa toxina (lecitinase), hemolítica, necrotizante e letal).  b) β - beta toxina (DNAse)  c) γ - gama toxina (hialuronidase) e  d) δ - delta toxina (hemolisina) 

 C.

chauvoei – carbúnculo sintomático (black leg), edema maligno



Carbúnculo sintomático:



Acomete bovinos jovens (3 m a 2 anos) com bom estado nutricional; ovinos (de todas as idades);



Bovinos: doença endógena  esporos latentes no músculo  ativação por trauma  produção de toxinas  miosite hemorrágica grave  morte (1 a 2 dias).



Ovinos: doença endógena mas pode tb se dar por meio de infecção de feridas (causadas durante o parto, castração e lesões do umbigo)

Necrose e Hemorragia – C. chauvoei

inchaço da perna esquerda traseira devido à toxina do Carbúnculo Sintomático

Carbúnculo sintomático

 Edema maligno ou gangrena gasosa:

ocorre por contaminação de ferimentos por bactérias do gênero Clostridium incluindo, principalmente:  Clostridium septicum,  Clostridium perfringens,  Clostridium novyi,  Clostridium chauvoei  Clostridium sordelli. 

Afeta animais de diversas espécies e de qualquer idade.  Pode ocorrer após baldeações, tosquia, corte da cauda, castrações ou injeções com agulhas contaminadas.  Em ovelhas: contaminação de feridas na vulva durante o parto.  Doença aguda que causa a morte 24-48 horas após a observação dos primeiros sinais 

Anorexia, depressão, hipertermia e, dependendo da localização da lesão, severa claudicação.  A área afetada está aumentada de volume e pode apresentar crepitação e/ou edema.  Os ovinos, caprinos e suínos raramente são infectados 

 Hemoglobinúria bacilar (HB) 

enfermidade infecciosa de bovinos podendo, ocasionalmente, afetar ovinos e, raramente, suínos.



É causada pelo Clostridium haemolyticum



Maior ocorrência: zonas úmidas e alagadiças, nas pastagens ou na água.



Larvas da Fasciola hepatica  danos ao fígado que permitem a multiplicação da bactéria e consequente produção de toxinas  destruição de eritrócitos com liberação da hemoglobina .



Urina de cor vermelha e presença de infarto no fígado são sinais característicos da hemoglobinuria bacilar

Fígado necrótico devido a hemoglobinúria bacilar

Urina de cor vermelha

 Enterotoxemias: 

Principal agente causador: Clostridium perfringens



Patologia determinada pela multiplicação das bactérias no trato intestinal e órgãos abdominais.



Devido a diversidade na produção de toxinas (alfa, beta, épsilon e iota) as cepas de C. perfringens são dividas em 5 tipos [A, B, C, D e E] responsáveis por toxemias fatais em: ovinos, bezerros, leitões e no homem.

Clostridium perfringens é imóvel;  É distribuído na natureza e microbiota intestinal dos animais hígidos;  Dieta rica em proteína faz aumentar a população desses micro-organismos nos intestinos.  Bovinos: enterotoxemia pode ser causada por C. perfringens tipos A, B, C e D, e afeta ocasionalmente bezerros jovens;  Ovinos: a única forma de enterotoxemia diagnosticada no Brasil é a causada por Clostridium perfringens tipo D. 

Alterações nutricionais: sobrecarga alimentar ou alterações bruscas de dietas [fornecimento de alimentos facilmente fermentáveis] durante o início do período de confinamento ou semiconfinamento, podem determinar uma alteração metabólica.  Alteração do metabolismo fará com que o rúmen tenha a sua atonia alterada, desencadeando um desequilíbrio na microflora ruminal, com multiplicação do C. perfringens tipos C e D e posterior liberação de toxinas. 

Cl. perfringens

Enterite necrotizante suinos - Cl. perfringens

Enterotoxemia por C. perfringens tipo C Coloração escura dos intestinos -

 Principais

medidas clostridioses :

 Vacinação

profiláticas para as

do gado para as clostridioses;

 diminuição

dos níveis de alimentação, retirando o rebanho para áreas com menor disponibilidade de forragem (enterotoxemias);



Eliminação imediata dos cadáveres das pastagens