Gênero Bacillus Versão 2013

Tpicos em Bacteriologia Veterinria 2013

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Prof. Marcos JP Gomes


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Gnero Bacillus spp


Carbnculo Hemtico

Antraz

Intoxicaes Alimentares

ATUALIDADES

Atualmente (2013), na List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature

organizada pelo pesquisador J.P. Euzby h citao de 265 espcies e de 7 subespcies no

gnero Bacillus spp, conforme o site www.bacterio.cict.fr/b/bacillus.html.

As ltimas espcies includas so:

B. berkeleyi (Nedashkovskaya et al. 2012);

Bacillus beringensis (Yu et al. 2012);

Bacillus cytotoxicus (Guinebretire et al. 2013);

Bacillus daliensis (Zhai et al. 2012);

Bacillus deserti (Zhang et al. 2012);

Bacillus eiseniae (Hong et al. 2012);

Bacillus endoradicis (Zhang et al. 2012;

Bacillus iranensis (Bagheri et al. 2012);

Bacillus kochii (Seiler et al. 2012);

Bacillus purgationiresistens (Vaz-Moreira et al. 2012);

Bacillus zhanjiangensis (Chen et al. 2012).

H efetivamente mais de 172 espcies aceitas. Houve uma quantidade grande de

espcies includas no gnero a partir dos anos 2000, ou seja, mais de 118 espcies.

Em 2012 e 2013 foram includas novas espcies como as especificadas acima.

TAXONOMIA

O gnero Bacillus que pertence famlia Bacillaceae, extremamente heterogneo,

tanto geneticamente (o G + C % das diversas espcies variam de 32 a 69) quanto
http://www.bacterio.cict.fr/cv.htmlhttp://www.bacterio.cict.fr/b/bacillus.html


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fenotipicamente (tipo respiratrio, metabolismo dos acares, composio da parede, etc).

Os estudos do ARNr 16S e 23S confirmaram essa heterogeneidade e mostraram que o

gnero Bacillus pode ser dividido em muitos gneros.

Em 1991, Ash e colaboradores, utilizando anlise seqencial do ARNr 16S de 51

espcies classificaram e caracterizaram em 5 grupos filogenticos. A organizao foi

iniciada em 1992 para criao do gnero Alicyclobacillus que agrupou trs espcies

acidfilas e termfilas. Posteriormente, foram propostos e validados outros gneros

incluindo: Aneurinibacillus (1996), Brevibacillus (1996), Gracilibacillus (1999),

Geobacillus (2001), Marinibacillus (2001), Paenibacillus (1994), Salibacillus (1999),

Ureibacillus (2001), Virgibacillus (1998) e Lysinibacillus (2007), todos com pelo menos,

uma espcie, inicialmente includa no gnero Bacillus. O gnero Amphibacillus (1990),

Filobacillus (2001), Jeotgalibacillus (2001) e Halobacillus (1996) so igualmente

constitudos de bacilos Gram positivos, esporulados, aerbios ou aero-anaerbios.

CARACTERSTICAS MORFOLOCICAS, CULTURAIS E BIOQUIMICAS.

As espcies do gnero Bacillus so bastonetes com extremidades retas ou

arredondadas de tamanhos variveis (0,5 X 1,2 m at 2,5 x 10 m), esporulados, Gram

positivos ou Gram variveis (colorao de Gram no positiva nos cultivos jovens);

Geralmente mveis graas aos clios peritrquios.

O B. anthracis e o B. mycoides so imveis. Nas espcies mveis, a motilidade

varivel, segundo a linhagem.

Algumas espcies so capsuladas (B. anthracis, B. licheniformis, B. megaterium e B.

subtilis podem elaborar cpsula formada de polmeros de cido glutmico); aerbios ou

anaerbios; geralmente catalase positivos; so variveis ao teste da oxidase.

O cultivo desses microrganismos pode ser difcil, visto que algumas espcies podem

exigir inmeros fatores de crescimento; aspecto colonial no agar so variveis e o

fenmeno de dissociao so freqentes.


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O B. anthracis, B. cereus, B. thuringiensis e o B. weihenstephanensis formam

colnias de tamanho grande (2 a 7 mm de dimetro), foscas ou granulosas e de forma

variveis (circulares ou no, bordos regulares ou denteadas ou filamentosas).

O B. mycoides e o B. pseudomycoides produzem colnias rizides e aderentes que se

espalham por todas a superfcie do agar em 48 horas.

As colnias do B. licheniformis possuem um aspecto de lquen. Elas so secas e

aderentes a superfcie do agar.

O B. subtilis produz colnias irregulares (contorno ondulado ou filamentoso),

consistncia cremosa e de dimetro entre 2 e 4 mm. Nos cultivos mais velhos, as colnias

apresentam um aspecto seco rugoso e se incrustam no agar. As colnias das outras espcies

isoladas na bacteriologia mdica (B. coagulans, B. megaterium, B. pumilus) no

representam caractersticas particulares.

Algumas espcies ou certas cepas produzem pigmentos quando cultivados em meios

especiais (pigmento vermelho para o B. cereus, pigmento amarelo para o B. fastidiosus,

pigmento amarelo, laranja, mbar, rosa, para o B. subtilis).

As espcies do gnero Bacillus esporulam logo que as condies no so favorveis

(um s esporo por clula vegetativa); freqentemente so muito resistentes no meio

ambiente. O fenmeno de esporulao ao contrrio que acontece pelas espcies do gnero

Clostridium, no inibido pelo oxignio. A esporulao depende das condies de cultivo

in vitro . Algumas espcies no esporulam em meios especiais.

As espcies do gnero Bacillus so classificadas em trs grupos, segundo a

morfologia do esporo e do esporngio.

O grupo I formado por bacilos Gram positivos, apresentam esporo central ou

terminal; esfricos ou ovides; no deformam a clula. O grupo I subdividido em outros

dois subgrupos: a) O grupo Ia constitudo de bacilos de dimetro superior a 1 m,

apresentando incluses de poli-beta-hidroxibutirato (B. anthracis, B. cereus, B.

megaterium, B. mycoides, B. pseudomycoides, B. thuringiensis, B. weihenstephanensis); e

b) O grupo Ib constitudo de bacilos com dimetro inferior a 1 m e desprovidos de


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incluses de poli-beta-hidroxibutirato (B. coagulans, B. firmus, B. licheniformis, B. subtilis,

B. pumilus)

O grupo II constitudo de espcies Gram variveis; apresenta esporo oval, central

ou terminal que deformam a parece celular (B. circulans, B. stearothermophilus).

O grupo III caracterizado por bacilos Gram variveis; apresentam um esporo

esfrico terminal ou subterminal que deformam a parede celular (B. globisporus, B.

insolitus).

O B. thuringiensis, sintetiza um cristal composto de toxinas letais para insetos. A

elaborao do para-esporo no nico no gnero Bacillus, pois o Lysinibacillus fusiformis,

Lysinibacillus sphaericus, Paenibacillus popilliae, Brevibacillus laterosporus e certas

linhagens do Paenibacillus lentimorbus so capazes de produzir tais cristais.

HABITAT

Os bastonetes so geralmente saprfitos e no patognicos para os animais. A

espcie mais patognica o B. anthracis, agente etiolgico do carbnculo hemtico nos

animais e homem, sendo imortalizado pelos postulados de Robert Koch. O gnero Bacillus

composto de microrganismos ambientais cujo habitat principal o solo onde possuem um

papel importante no ciclo do carbono e do azoto. A resistncia dos esporos e a diversidade

fisiolgica das formas vegetativas fazem com que sejam considerados ubquos, podendo ser

e gneros alimentcios.

RESISTNCIA

A resistncia dos esporos constitui um problema importante na epidemiologia de

certas infeces, pois repousa na esporulao. Na rea industrial (indstrias agro-

alimentares, indstrias farmacolgicas, produo de material estril descartvel) alem do

problema de resistncia se soma adeso dos esporos. Certas espcies do gnero Bacillus

produzem esporos que so hidrfobos, ou seja, aderem fortemente a diversos materiais,

resistindo aos procedimentos de limpeza. O B. cereus se adere muito bem s superfcies de

ao inoxidvel, podendo provocar problemas nas indstrias de alimentos. As estruturas


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responsveis na adeso no so totalmente conhecidas. No caso do B. cereus a presena de

filamentos semelhantes ao pili e para as outras espcies como o B. licheniformis forma uma

espcie de fino feltro em torno do esporo.

PATOGENICIDADE DO GNERO

Mamferos

Duas espcies so indiscutivelmente patognicas: B. anthracis e o B. cereus. As

outras espcies so patgenos oportunistas notadamente para hospedeiros debilitados. Os

bacilos so igualmente causa de infeces oculares, aps traumatismos acidentais ou

cirrgicos. As espcies mais incriminadas so: B. cereus, B. licheniformis e o B. subtilis,

entretanto outras espcies no identificadas (Bacillus spp) so isoladas. Estas infeces

oculares se caracterizam por evoluo rpida, panoftalmia que responde muito mal aos

tratamentos e, geralmente levam enucleao do globo ocular.

A patogenicidade para os animais varivel, incluindo infeces agudas,

septicmicas ou at infeces moderadas. A doena ocorre em bovinos, ovinos, caribu,

biso, bfalo, eqinos, marta e outros mamferos. As aves, os carnvoros e os rpteis so

geralmente resistentes. Os sunos so menos suscetveis que os bovinos, ocorrendo como uma

faringite aguda com leses edematosas na regio da garganta e pescoo.

Nos eqinos, a infeco se d pela ingesto, ocorrendo septicemia, enterite, edema

evidente e linfadenite. Nos caninos e felinos a infeco semelhante aos sunos.

A grande maioria das espcies do gnero Bacillus saprfita, estando amplamente

distribu das no ar, solo e gua.

O endsporo do B. anthracis pode sobreviver mais de 50 anos no solo, especialmente

em reas geogrficas limitadas denominadas reas endmicas. Acredita-se que haja reas,

ditas reas incubadoras onde por pequenos perodos de tempo h a germinao de esporos

e multiplicao de clulas vegetativas. Estas reas geralmente possuem clima quente com

solo alcalino, calcreo sujeito ao alagamento peridico.

O B. cereus e B. licheniformis so ocasionalmente isolados de bovinos com mastite e

de eqinos e bovinos com leses supurativas. Estes microrganismos no so invasivos,


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multiplicando em tecidos com leso anterior. O B. cereus produz intoxicaes alimentares no

homem.

Tabela 1. Principais Agentes, Hospedeiros e Enfermidades causadas pelo gnero Bacillus spp

Espcie(s) Hospedeiro(s) Doena

B. anthracis Bovinos e Ovinos Forma septicmica do CH. Geralmente morte sbita

Sunos CH subagudo com edema faringiano, linfadenite.

regional ou a forma intestinal com grande mortalidade

Eqinos Via oral: septicemia com clica e enterite.

Infeco de ferida: edema localizado e linfadenite

Carnvoros Mais resistente. Doena semelhante ao suno.

Uma dose macia de carcaa infectada pode levar a

septicemia.

Homem Forma cutnea: Pstula maligna

Forma P woolsorter disease

Formas intestinais: so freqentemente fatais.

B. cereus Homem Intoxicao alimentar.

Bovinos Raros casos de mastite

B. licheniformis Bovinos e Relato de abortos.

Ovinos

O B. licheniformis est implicados em casos de abortos em ovinos e bovinos,

especialmente quando os animais so alimentados com feno de baixa qualidade, colhidas aps

veres chuvosos. A bactria foi isolada em cultura pura de leses necrticas, supurativas e

hemorrgicas da placenta e da vagina da fmea e do contedo do abomaso, sangue, fgado,

pulmes e gnglios linfticos do feto abortado. Casos de mastite aguda, acompanhada de sinais

gerais, levaram ao isolamento de cepas de B. licheniformis. Embora as cepas sejam sensveis

"in vitro" penicilina e estreptomicina, esses dois antimicrobianos no impedem as recidivas.

O B. licheniformis est presente no trato digestivo dos bovinos prximos a reas

congestionadas, ulceradas ou edematosa sem saber se causa.

No homem, o B. licheniformis responsvel por infeces oculares e, raramente,

septicemia e infeces diversas. Uma variedade da espcie licheniformis denominada

Endoparasiticus considerada uma forma L (mutante desprovida de parede) e, tem sido

descrita em pacientes imunocomprometidos.


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O B. licheniformis est implicado em casos de toxinfeces alimentares aps a ingesto

de carne cozida ou vegetal, contendo mais de 106 bactrias / grama. O perodo de incubao

aproximadamente 8 horas e o principal sinal da doena so vmitos que em 50% dos casos so

acompanhados de diarria.

DIAGNSTICO BACTERIOLGICO GERAL

Embora haja muitas espcies no gnero Bacillus spp somente poucas possuem um

papel patognico para o homem e os animais. A tarefa de diagnstico laboratorial est bem

concentrada no B. anthracis e B. cereus, especialmente por representarem infeco natural

ou experimental como arma biolgica e de intoxicao alimentar, respectivamente.

TSA Exceto o B. anthracis, h poucos estudos sobre a sensibilidade aos ATMs. Os bacilos

so sensveis: associao amoxacilina-cido clavulnico, gentamicina, amicacina,

canamicina, s fluoroquinolonas, tetraciclina, ao cloranfenicol, rifampicina e

vancomicina. So resistentes lincomicina, colistina e fosfomicina. A produo de beta-

lactamase por inmeras cepas limita o uso e interesse pela penicilina (salvo para B.

anthracis que possui um pequeno nmero de cepas resistentes) e s cefalosporinas.


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Bacillus anthracis

Prof. Marcos Gomes

Carbnculo Hemtico (CH)

Antraz

Outras Sinonmias: Anthrax, Charbon Bacterien, Milzbrand, Carbunco.

HISTRICO

O anthraz aparece na Bblia, no captulo 9, do livro xodo como a quinta (morte dos

animais) e sexta (furnculos) praga que assolou o Egito antigo. H sugestes de que a

famosa praga de Atenas (430-427 AC) foi uma epidemia de antraz respiratrio adquirido

por inalao. (2).

O termo "antraz," na verdade, deriva do grego anthrakites (semelhante a carvo),

referindo-se a escara negra e tpica visto na leso cutnea.

A melhor descrio antiga aquela descrita como Pestilncia de Noricum do romano

Virglio (3).

Virglio (70-19 AC), mais conhecido pelo Eneida, escreveu 4 Gergicas, obras

didticas em verso sobre a agricultura.

A terceira Gergica foi dedicado criao de animais, e contm uma passagem em

veterinria que termina com um relato detalhado de uma epizootia, que ocorreu no distrito

de Noricum, nos Alpes orientais.

Uma vez, uma terrvel praga aconteceu l e se alastrou, durante o outono

mais quente, destruindo rebanhos de ovelhas, um aps o outro, matando

animais de todas as categorias. Nem as vtimas tiveram uma morte fcil nem

descomplicada .

Os fluidos tornaram-se abundantes que praticamente dissolveram os ossos

aps uma febre ardente que se alastrou pelas veias e murchou sua carne.


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Virglio descreveu a doena em ovinos, bovinos, equinos, caninos e outros animais

domsticos e selvagens. Este ltimo, inclui animais marinhos e cobras. ("A vbora morreu,

em vo defendida por seus flancos arredondados.") Sua descrio mais dramtica envolveu

bois:

O boi forte cai diante do arado pesado. Sangue misturado com espuma sai de

sua boca quando ele geme seu ltimo gemido. . . um grande estupor embota os

olhos, seu flanco definha e sua cabea cede prximo a terra. Do que usar para

ele agora todo trabalho seu no servio humanidade? O lucro que ele

ganhou, transformando-se no solo com o arado pesado? (4)

De que utilidade ele tem agora .. todo o seu trabalho servio da

humanidade? Que lucro teve revirando o duro solo com o arado?

Embora a narrativa contivessem erros e traos de licena potica, ela incluia muitos fatos.

Virgilio entendeu a resistncia da fonte de infeco infectante, assim como o potencial para

a transmisso da doena ao homem:

As peles dos animais doentes eram inteis e nem a gua ou fogo poderia

limpar as mancha de sua carne. Os pastores no poderiam esquilar a l, pois

estava cheia de doena e corrupo, nem se atreviam at mesmo tocar os fios

podres. Se algum usava roupas feitas de l contaminada, seus membros eram

logo acometido por ppulas inflamadas e exsudato com odor ftido . (4)

O antraz continuou a ser uma peste afeta o homem e os animais durante a Idade

Mdia.

No sculo 18, uma epidemia destruiu aproximadamente a metade dos ovinos na

Europa (4).

A inalao de antraz tornou-se conhecida na Inglaterra vitoriana como doena do

classificador de l (woolsorter`s disease), pois frequentemente havia infeco em

trabalhadores expostos s fibras de origem animal contaminadas com esporos do B.

anthracis, embora tenha sido um erro, visto que, a infeco era mais frequente pelo contato

com plo de cabra ou alpaca do que l (5).


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O sculo 19 considerou o antraz como um ponto central no desenvolvimento na

histria da medicina.

Em 1850, Pierre Rayer e Casimiro-Joseph Davaine descobriram pequenos corpos

filiformes "com cerca de duas vezes o comprimento de um corpsculo sanguneo" na

corrente circulatria de ovinos com antraz (6). Embora no haja evidncia de que eles

inicialmente tivessem considerado como significativa, posteriormente evidenciaram os

microrganismos consistentemente, nos animais com a doena.

Davaine sugeriu que a presena do bacilo no sangue dos animais infectados era

possvel que estes microrganismos estivessem causando a doena, assim como os tecidos

contaminados (6).

Na dcada de 1870, o antraz foi estudado por diversos pesquisadores, incluindo Koch

e Louis Pasteur.

Em 1876, Robert Koch, pela primeira vez, utilizou o mtodos de cultivo em gota

suspensa e foi capaz de traar o ciclo do bacilo do antraz. Descobriu que o bacilo pode

formar esporos e que permaneciam viveis, durante longos perodos de tempo em

ambientes adversos. Alm disso, afirmou que o antraz s poderia ser transmitido de um

hospedeiro para outro por meio de transferncia dos bastonetes.

Em 1877, Koch cresceu o organismo in vitro e induziu a doena em animais

saudveis, inoculando-as com as bactrias cultivadas. Anthraz foi, assim, o prottipo de

famoso postulado de Koch sobre a transmisso de doenas infecciosas.

Pasteur, no entanto, anunciou que o trabalho de Koch era inconclusivo, e assim,

incitou uma disputa acirrada entre os dois homens.

Foi objetivo de Pasteur fornecer uma demonstrao inequvoca da transmisso da

doena infecciosa Em maio de 1881 ele inoculou sua vacina de antraz contendo organismos

vivos atenuados em 25 bovinos de uma fazenda em Pouilly-le-Fort, um pequeno vilarejo

fora de Paris. Elas e 25 outras foram posteriormente inoculadas com o cultivo de esporos

virulentos. Todos os vacinados sobreviveram, mas os 25 controles morreram. Segundo o

pensamento de Pasteur fora este experimento, bem como o trabalho de Koch que provaram

a teoria da doena por germes.


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Em 1881, Pasteur desenvolveu a primeira vacina contra o antraz para os ovinos a

partir de esporos atenuado. A vacina de Pasteur foi utilizada at 1939, quando Max Sterne

desenvolveu a vacina que at hoje recomendada. No sculo passado, o antraz foi utilizado

em pesquisas para delinear a atividade dos macrfagos e para ajudar a compreender os

acontecimentos logo no incio do processo infeccioso e as bases moleculares da inflamao.

INTRODUO

Carbnculo hemtico (CH),

aguda, geralmente fatal que acomete inmeras espcies de mamferos, incluindo o homem.

Os animais mais acometidos pela doena so: bovinos, ovinos e mais raramente eqinos e

caprinos. A doena ocorre em todas as idades, mas os animais mais velhos so mais

freqentemente atingidos.

O agente etiolgico um bacilo aerbio, Gram positivo, imvel, capsulado e

formador de esporo denominado B. anthracis, mantendo-se como parte da flora bacteriana

normal encontrada em solos alcalinos.

AGENTE

MORFOLOGIA E COLORAO

O B. anthracis um bastonete grande, Gram +, esporulados com 1 m de largura e 3-

6 m de comprimento. No cultivo, formam grandes cadeias com filamentos de

extremidades em ngulo reto (gomos da cana de acar ou bambu). Os longos filamentos

no so vistos nos tecidos. Os elementos ocorrem individualmente ou em pequenas cadeias

de 2 a 6 elementos encapsulados. A cpsula bem visvel e cora-se com facilidade. Os

esporos so formados em aerobiose, numa temperatura variando de 15-40 C. A

esporulao inibida com o aumento da tenso de CO2, assim como ocorre na

decomposio da carcaa. Os esporos so raros nos rgos internos e sangue. A localizao

do esporo central ou subterminal no deformando a parede bacteriana.


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CARACTERSTICAS CULTURAIS E BIOQUMICAS

O B. anthracis cresce em aerobiose na maioria dos meios laboratoriais. O

crescimento ocorre entre 12 44C, com crescimento timo a temperatura de 37C. Os

esporos germinam para a forma vegetativa quando expostos a 65C por 15 minutos. As

colnias so opacas, com margens irregulares e semelhantes

m

Bioquimicamente menos ativo que os outros do mesmo gnero. Produz cido, mas

no produz gs na: glicose, sacarose, maltose e salicina. O B. anthracis sempre imvel. A

cpsula composta de polmeros do cido glutmico e polissacardeo. As cepas virulentas

so sempre capsuladas.

RESISTNCIA

O esporo do B. anthracis sobrevive ao aquecimento pelo calor seco a uma

temperatura de 160C, durante 60 minutos. O calor mido (fervura) destri os esporos, aps

10 minutos enquanto que a autoclavao efetiva, aps 10 minutos a 120C.

Os desinfetantes qumicos como o iodo e cloro podem ser utilizados na desinfeco.

A putrefao destri o agente na forma vegetativa, mas a abertura da carcaa promove a

esporulao. Outros agentes so efetivos contra o bacilo, incluindo a soluo de formol a

10% por 15 min., cloreto de mercrio 1: 1.000 por 20 min.; cido clordrico a 0,5% por 20

min.; soda custica a 0,5% por 10 min. e o hipoclorito de sdio (NaOCl) a 5% por 20

minutos.

EPIDEMIOLOGIA NO BRASIL

Em 1942, a enfermidade foi descrita, no Brasil, pela primeira vez, em 1942, mas de

forma anedtica. A doena foi evidenciada no RS, acometendo bovinos, ovinos, eqinos,

caprinos e sunos.

Em Santa Catarina, ela foi registrada em sunos;

Em Minas Gerais foi detectada em bovinos, ovinos e eqinos;


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No RJ foram relatados casos em bovinos;

Em SP bovinos eqinos e no homem;

Em RN e PE foram registrados casos em bovinos, caprinos e no homem.

O Carbnculo Hemtico (CH) tem distribuio mundial. O CH tpico ocorre, durante

os meses de calor seco quando os pastos esto mais baixos ou quando h mudanas

ecolgicas acentuadas como: enchentes, chuvas torrenciais etc.

No Rio Grande do Sul, Santos (1994), identificou a morte de 784 animais durante

surtos da enfermidade em 13 propriedades no municpio de Uruguaiana em um perodo de

4 anos, com maior freqncia nos meses de maro a junho, tendo a infeco se transmitido

a 5 trabalhadores rurais. A freqncia maior ocorre na regio da Campanha e na Fronteira-

Oeste do Estado onde o CH responsvel por grandes perdas, tanto sob a forma de surtos

nos animais, quanto pela alta letalidade para o homem. O carter agudo da doena nos

animais dificulta qualquer tipo de tratamento resultando em um elevado nmero de mortes

e grandes prejuzos aos pecuaristas, que so acentuados quando h envolvimento humano

concomitante. A morte de 77 animais e as despesas mdico-hospitalares com trs pacientes

atingidos pela enfermidade em uma nica propriedade rural em Uruguaiana ocasionou um

grande prejuzo em apenas 45 dias. A falta de conhecimento sobre a enfermidade pelos

proprietrios rurais ou de com outras profisses onde a enfermidade no freqente; a

renovao da populao rural sem experincia com a doena; aliadas falta de preveno

(vacinao) dos animais tm sido os principais fatores para o ressurgimento de surtos da

enfermidade observados no estado do Rio Grande do Sul.

ETIOPATOGENIA

O CH ocorre pela ingesto, inalao ou penetrao cutnea. A via de transmisso

mais comum a ingesto que facilitada pelo pastejo de alimentos mais grosseiros e

penetrao de esporos, atravs da mucosa oral. Os esporos germinam sob condies

adequadas, passando para a forma vegetativa, tanto na mucosa da garganta, quanto no trato

gastrintestinal. A cpsula de cido poliglutmico, formada na superfcie da forma

vegetativa protege-os dos anticorpos lticos (fagocitose) e do efeito bactericida do peptdeo


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catinico. O microrganismo multiplica-se prximo ao local de penetrao, num foco

edematoso e difunde-se pelos linfticos onde se multiplicam. O agente atinge a corrente

circulatria, sendo filtrado pelo bao at atingir a capacidade mxima. O agente multiplica-

se at o animal morrer. No momento da morte, 80% dos agentes so encontrados no sangue

e 20% no bao. As mortes resultam do efeito da holotoxina.

Quadro 1. Caractersticas bacteriolgicas diferenciais entre B. anthracis e antracides.

Propriedade(s) B. anthracis Antracides

1) Motilidade Imvel Geralmente mvel

2) Hemlise Negativa ou leve Positiva (+)

3) Fago gama Suscetvel No suscetvel

4) Penicilina (0,5 U/ml) Sensvel Resistente

Litmus milk Lenta Rpida

6) Hidrlise da gelatina Lenta Rpida

7) Reduo do Azul de metileno Lenta Rpida

8) Fermentao cida da salicina Lenta Rpida

9) Produo de lecitinase Neg. ou leve Acentuada

10) Patogenicidade para

cobaias, camundongos Patognico No patognico

11) Hidrlise do p-nitro

fenil alfa D-glicosdio em

Presena de 1% de Triton X-100 Aumentada Diminuda

A holotoxina composta de 3 fatores proticos (I,II,III), conforme o Quadro 2 abaixo Quadro 2. Componentes da holotoxina do B. anthracis

Componente(s) Propriedade(s)

I (Fator Edema) Adenilatociclase (enzima)

II (Antgeno Protetor) Molcula de ligao aos receptores FE e FL; (imunognico)

III (Fator Letal) Letal p/camundongo; depresso do SNC (imunognico)

Um plasmdio de 110 MDal codifica uma toxina protica com 3 fraes: fator edema,

antgeno protetor e o fator letal.


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O fator (I) ou fator do Edema ativado por clulas do hospedeiro; ela uma

adenilatociclase que eleva os nveis de AMPc na clula do hospedeiro, produzindo perda de

O fator (II) ou protetor do antgeno parece ser equivalente ao fragmento B das demais

exotoxinas, necessria para a atividade dos demais fatores.

O fator (III) no se conhece o mecanismo do fator letal.

Quando o B. anthracis multiplicado a 42 C desaparece a capacidade de produzir toxina

Uma hemolisina fraca afeta os eritrcitos de caprinos, ovinos e coelhos. O B.

anthracis possui dois fatores de virulncia primrios: a) o cido poli-D-glutmico da

cpsula que protege o organismo da fagocitose e de anticorpos lticos e b) a holotoxina,

composta de um Fator Edema (FE), Antgeno Protetor (AP) e o Fator Letal (FL). Estes

fatores so incuos, separadamente, mas quando combinados, produz letalidade em muitas

espcies. A morte resulta das alteraes secundrias incluindo: edema difuso, leso

tecidual, leso renal aguda, anoxia e choque.

Fatores de Virulncia

O sequenciamento do B. anthracis Ames sugere que este agente foi equipado para

crescer nos hospedeiros animais. Comparado com bactrias do solo como o B. subtilis, o B.

anthracis possui mais genes que possibilitam a utilizao de peptdeos do que genes

envolvidos no catabolismo dos acares. O cromossomo 5.2-Mb tambm codifica outros

fatores de virulncia, incluindo hemolisinas, fosfolipases, proteases e protenas envolvidas

na aquisio de ferro, alem de identificar numerosas protenas de superfcie que podem ser

importantes alvos para vacinas e drogas.

A toxina tripartite codificada pelos genes pagA, lef, e cya, os quais codificam o AP,

FL e FE respectivamente localizado no pXO1 enquanto o genes que codificam a cpsula

antifagocitria esto localizadas no pXO2.

Recentemente, foram identificadas outras protenas adicionais codificadas no

cromossomo ou nos plasmdios pXO1 e pXO2 que contribuem ou so essenciais na

virulncia do B. anthracis como o siderforo antrolisina O e protenas transportadoras de


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ctions metlicos. Os genes para os dois principais fatores de virulncia como a holotoxina

e a cpsula so detectadas nos dois grandes plasmdios. O pXO1 182-kb contem 217 genes,

incluindo aqueles que codificam os 3 genes para a toxina: pagA, (Ag protetor) cya (fator

edema) e lef (fator letal) esto localizados na ilha de patogenicidade 44,8-kb.

Toxina do Antraz

A holotoxina do Antraz fator de virulncia chave que produzida sob as condies

parecidas as do hospedeiro com concentrao elevada de CO2 e a 37 C.

Essas condies aumentam a expresso do gene da toxina, atravs do regulador da

virulncia principal AtxA. A temperatura afeta a sntese do AtxA como aquelas crescidas a

37 C contem cinco vezes mais AtxA do que as bactrias crescidas a 28 C. A concentrao

de CO2, ao contrrio, no interfere os nveis de AtxA. O mecanismo que regula o aumento

de CO2 dos genes da toxina pelo AtxA no clara.

PERODO DE INCUBAO

O CH pode ocorrer como uma doena superaguda, subaguda ou crnica. O perodo de

incubao, geralmente de trs a sete dias, podendo variar de um a quatorze dias. Os sinais

clnicos so variveis, mas o mais comum morte sbita.

SINAIS CLNICOS

Os sinais clnicos nos ruminantes incluem: febre elevada, estase ruminal, anorexia,

hematria, diarria sanguinolenta, queda abrupta na produo leiteira, leite com colorao

rsea. Um perodo de estimulao do SNC evidencia agressividade, seguido de uma fase de

depresso com tremores musculares, dificuldade respiratria e convulses. A morte,

geralmente se d entre um a trs dias. As carcaas no autolisadas, geralmente evidenciam

sada de sangue no coagulado por orifcios naturais e edema hemorrgico do bao. O

cadver pode no apresentar rigidez cadavrica tpica. O CH crnico nos ruminantes pode

ser caracterizado por edemas localizados no peito, na regio ventral do pescoo e trax.


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Ruminantes

Os ruminantes so os animais mais sensveis entre os mamferos. Geralmente, a

doena progride como uma septicemia aguda ou superaguda, aps um perodo de incubao

de 3-5 dias (1-14 dias possveis), dependente da dose infecciosa. A doena segue um curso

superagudo pelo comeo sbito e praticamente sem sinais visveis de recuperao. A morte

ocorre em poucos minutos com convulses ou espasmos. Febre (> 40C), excitao ou

sonolncia, dispnia, mucosas cianticas, edemas na regio do pescoo ou no peito,

abdmen ou flancos e clicas so sinais possveis com morte ocorrendo dentro de 12-13

horas aps o aparecimento desses sinais. Vesculas e lceras podem ser visveis na lngua

ou em outras partes da cavidade oral. Animais mortos freqentemente apresentam sangue

no nariz e nus. A forma subaguda ou crnica tem sido relatada, mas muito rara.

As leses anatomopatolgicas post mortem incluem sangue escuro, coagulado no

nariz e reto; rigor mortis Edema de bao com uma grande extenso

de petquias geralmente presentes nos bovinos, mas ausente nos pequenos ruminantes. A

ocorrncia de alteraes patolgicas de rgos depende do curso e durao da doena,

podendo incluir hemorragias nas serosas, mucosas e no tecido subcutneo; lquido

sanguinolento nas cavidades do corpo; miocrdio frivel e flcido; edema subcutneo e

alteraes ulcerativas e hemorrgicas no reto e faringe, linfangite e linfonodos aumentado

de tamanho e de colorao escura.

Sunos

Os sunos so bastante resistentes ao antraz. A forma aguda septicmica no regra,

mas provvel que os sunos desenvolvam uma infeco inaparente pelo B. anthracis, que

s podem ser evidenciada pelo exame "post mortem", no abate. Os sinais clnicos gerais

incluem: alteraes locais, como faringite, edema doloroso e quente na regio da cabea e

trax; pstula negra na pele e mucosas. Se o intestino for envolvido pode ser observada

ictercia, vmitos e diarria. No abate, pode ser observada a forma faringiana quanto a

forma intestinal do antraz. Os sinais anatomopatolgicos so principalmente as alteraes

locais na regio da faringe ou na regio do intestino do trato digestivo.


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A forma faringeana caracterizada por edema na regio da faringe e de seus

linfonodos; linfangite hemorrgica e aps muito tempo da infeco so evidenciados

linfonodos regionais com focos encapsulado, secos e de colorao cinza-amarelada.

A forma intestinal do antraz nos sunos caracterizada por enterite hemorrgica com

ulceraes; edema mesentrico hemorrgico e lceras de colorao preta em parte do

fgado, bao e rins.

Historicamente, a forma faringeana era mais freqente, especialmente quando os

animais eram alimentados com restos de comida que continham fragmentos de ossos ou

outros itens que poderiam lesar a mucosa. Nos ltimos anos, os surtos registrados tm sido

muito mais do tipo intestinal.

Carnvoros

Os carnvoros, especialmente os predadores selvagens, so relativamente resistentes

infeco pelo B. anthracis, mas a infeco crnica pode ocorrer (WHO, 2008). Excees a

regra esto os vises e a chita que parece ser mais suscetvel ao antraz de que outros

carnvoros. No entanto, nenhum mamfero totalmente resistente doena e os casos em

uma grande variedade de carnvoros foram relatados ao longo dos anos. Os animais podem

desenvolver febre (> 40 C), sinais intestinais com anorexia e letargia, geralmente, aps um

perodo de incubao de 3-5 dias. Inflamao e edema na regio do pescoo, com edema

dos lbios, bochechas e lngua podem ser vistos. Aqueles que no se recuperam morrem

dentro de poucas horas, aps o incio dos sinais clnicos, apresentando sangramento nos

orifcios do corpo. As martas so mais suscetveis, pois sofrem da forma septicmica aguda

da doena, com perodos de incubao muito curto (


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exceo de avestruzes. O nmero de espcies registradas amplo, incluindo aves, pombos,

guias, entre outros. No entanto, esses eventos so muito raros. Embora pouco comum, h

diversos registros de casos de antraz em avestruzes silvestres. O curso da doena nas aves

aparentemente semelhante ao de mamferos herbvoros com sinais de septicemia e morte

sbita.

Os sinais patolgicos de antraz nessas espcies incluem cor escura da pele; hiperemia

e edema do tecido pulmonar; focos de necrose hemorrgica nos rgos internos e muito

raramente, enterite hemorrgica.

Eqinos

Os eqinos, em geral, sofrem com a forma aguda da doena, apresentando febre alta

(40-41o

C), dispnia, cianose, clica, diarria sanguinolenta, edema local com centros

necrticos e exsudatos sanguinolentos, atravs dos orifcios do corpo. A patologia se

assemelha patologia dos bovinos. Os sinais mais proeminentes so linfonodos

edemaciados no trato digestivo, com infiltrados de sangue e edema na submucosa na regio

ventral do peito e abdmen.

DIAGNSTICO DIFERENCIAL

Devemos excluir: timpanismo agudo, edema maligno, carbnculo sintomtico,

listeriose, salmonelose, fulgurao, enterite aguda, intoxicao por mio-mio (Bacharis spp).

A suspeita da doena e o diagnstico diferencial devem ser considerados quando h mortes,

mesmo aps ter sido observado animais com boa sade nas ltimas 24 horas.

NECROPSIA

A necropsia deve ser realizada pelo veterinrio, em at seis horas, aps a morte do

animal. O veterinrio deve conhecer as implicaes do caso. Caso o diagnstico clnico seja

claro e substanciado pela Anamnese, Apresentao e Sinais clnicos (AAS)

desaconselhvel a necropsia por reduzir a contaminao ambiental e risco pessoal.


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Em caso de dvida, a necropsia deve ser realizada, levando em considerao os

cuidados gerais utilizados em necropsias (buraco ou prximo) bem como o uso de luvas

descartveis e mscara.

Os achados principais do CH incluem: exsudato sanguinolento fluindo das aberturas

rigor mortis

clnicos incluem: hemorragias nas serosas, hemorragias na mucosa do abdmen, trax,

epicrdio, pericrdio e trato digestivo com eroses nas placas de Peyer. Edema gelatinoso

na musculatura esqueltica, no tecido subcutneo, especialmente nos linfonodos. O bao

mostra-se 2-4 X maiores que o habitual com liquefao do seu parnquima semelhante a

ENVIO DE AMOSTRAS

Sangue no coagulado em frasco ou seringa; lminas com esfregaos de sangue

colhido das aberturas naturais. Fragmento de bao ou a orelha, observando as regras de

segurana no envio de amostras refrigeradas e no tempo mais breve.

DIAGNSTICO LABORATORIAL

Colorao de esfregaos. Cultivo do sangue ou tecidos em AS (agar-sangue). Teste

de ELISA e imunofluorescncia. Inoculao em animais sensveis. O microrganismo pode

ser detectado no sangue colhido de vasos superficiais (orelha ou jugular) transportado em

seringa selada, subio ou em esfregaos sangneos. Pode tambm ser enviado ao

laboratrio o globo ocular ou um fragmento de bao. As amostras devem ser colhidas de

animais no tratados com antimicrobianos. A tcnica de colorao pelo Giemsa, Azul de

Loeffler ou Wright so as mais simples e mais rpidas no diagnstico.

Coloraes que permitem identificar a cpsula do B. anthracis:

1-Colorao de Azul de Metileno de Leffler

Azul de Metileno a 1 % em etanol a 95 %: 30 mL

KOH (potassa) a 0,001 % em sol. aquosa: 1 mL


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gua destilada: 100 mL

Validade: 1 ano.

Cobrir o esfregao fixado. Deixar agir por 1 min. Lavar.

A cpsula aparece como um halo violceo ao redor da bactria.

2-Colorao de Giemsa

Fixar o esfregao em lcool metlico durante 3 a 5 min. Deixar secar ao ar.

Diluir o corante de Giemsa: 1: 10 volumes d .

Imergir a lmina no corante diludo por 20-30 min. Lavar em gua destilada.

Deixar secar ao ar

A cpsula aparece colorida de cor malva.

3-Colorao de Wright

Corante de Wright

Tampo (KH2 PO4: 6,63 g; Na2 HPO4: 3,2 g ; gua destilada: 1000 mL)

Secar o esfregao ao ar.

Cobrir o esfregao com corante de Wright, atravs de um contador de gotas. Deixar agir

por 1 a 5 min.

Juntar uma quantidade igual de tampo e misturar. Deixar agir por 3 a 7 min.

Lavar com gua destilada e secar ao ar

A cpsula aparece colorida na cor malva

4-Colorao de Olt

Fixar o esfregao no calor.

Recobrir com soluo aquosa de safranina a 3 %.

Aquecer ate a ebulio.

A cpsula aparece na colorao rosa


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5-Colorao de Hiss (germes em cultivo)

Misturar sobre uma lmina uma gota de uma suspenso opalescente de cultivo em uma gota

de soro eqino. Fazer esfregao. Secar ao ar. Fixar pelo calor.

Cobrir o esfregao com soluo aquosa de cristal violeta a 1%. Aquecer ate a emisso de

vapores por 1 minuto. Lavar com soluo aquosa de sulfato de cobre a 20%.

Cpsula aparece como halos coloridos de azul bem fraco.

6-Mtodo clssico de tinta da China (Pelicam@) evidencia os cultivos.

TRATAMENTO

O B. anthracis sensvel aos ATMs, incluindo penicilina, estreptomicina e

tetraciclina. O tratamento com ATMs de pouco valor pelo curso da doena e, raramente

se observam casos crnicos da enfermidade. O uso de antissoro est limitado pelo custo e

pela praticidade.

CONTROLE E PREVENO

As medidas de controle num surto de carbnculo hemtico incluem:

1-Identificao e eliminao da fonte de infeco;

2-Incinerao das carcaas; descontaminao do local da carcaa e dos itens

utilizados no diagnstico;

3-Descarte das carcaas e comeo da profilaxia de outros animais expostos fonte de

infeco.

Por causa da esporulao requer oxignio e que so inibidas dentro da carcaa intacta,

as regras em muitos pases probem o exame post mortem quando h suspeita de CH.

Procedimentos detalhados para a aplicao das medidas de controle esto disponveis para

todos (WHO 2008).

Em geral, se alimentos so identificados como fonte de infeco eles devem ser

removidos; incinerados e submetidos desinfeco apropriada dos itens que tem contato

com ele. Outros animais devem ser retirados da rea e impedir o acesso da carcaa a outros


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animais (abutres e catadores). A propriedade ou o rebanho deve permanecer em quarentena

pelo menos 14 dias preferencialmente 20 dias aps o ultimo caso. Devemos instalar o

controle de insetos se os mesmos esto envolvidos. As carcaas devem ser incineradas.

Onde h escassez de combustvel, devemos enterrar as carcaas como alternativa menos

satisfatria; o uso da terra em que os animais foram enterrados frequentemente associado

a ocorrncia de novos casos.

O B. anthracis suscetvel penicilina e a uma ampla gama de outros ATMs. Os

animais respondem bem ao tratamento mesmo quando a infeco est mostrando os

primeiros sinais clnicos. Esses animais podem ser tratados com penicilina intravenosa ou

penicilina associada estreptomicina. Animais suspeitos de terem sido expostos fonte de

infeco devem ser tratados com penicilina de longa ao.

Nas reas enzoticas (exposio regular e contnua) a vacinao anual aconselhada.

Geralmente, o tratamento somente apropriado para o gado. A vacinao frequentemente

apropriada para as espcies em risco de extino dos animais silvestres e outras espcies em

pequenas propriedades (chcaras, stios, granjas etc).

A vacina viva no deve ser aplicada em animais tratados com ATMs.

Atualmente, as orientaes sobre a disponibilidade e uso das vacinas licenciadas contra o

antraz nos animais so disponibilizadas para todos e para qualquer lugar (OMS 2008).

A vacinao atualmente praticada nos animais e mais raramente no homem.

A vacina viva atenuada de Pasteur e sua derivada, a vacina de Delpy, foi obtida a

partir de uma cepa virulenta tratada pelo calor a 42 C. O aumento da temperatura

provocou a perda do plasmdio pXO1 (codifica produo das toxinas). Essas vacinas

podem ser virulentas para animais e no so mais utilizadas.

A vacina Sterne uma vacina viva constituda de uma suspenso de esporos

produzidos pela cepa 34F2, que perdeu o plasmdio pXO2 e conseqentemente a cpsula. A

vacina Sterne, produzida com adjuvante saponina mundialmente utilizada nos animais. A

germinao dos esporos contidos na vacina cria bacilos no capsulados facilitando a

fagocitose, mas podendo produzir pequenas quantidades de toxinas e fazendo com que


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apaream anticorpos neutralizantes. Administradas a um animal infectado essa vacina pode

provocar carbnculo vacinal.

Na Unio Sovitica uma vacina do tipo Sterne, administradas por escarificao no

ombro foi utilizada no homem. Estudos esto sendo desenvolvidos, visando o

desenvolvimento de vacina oral que facilitaria a vacinao de animais silvestres,

especialmente os grandes herbvoros africanos como hipoptamos, bfalos, elefantes, etc.

Uso de vacina esporulada no capsulada e avirulenta (amostra STERNE) a grande

arma no controle e preveno da doena. A imunidade pode ser estabelecida em sete dias,

existindo uma sugesto de uma segunda dose, quatro a cinco semanas aps a primeira.

Vacinao anual em reas endmicas (bovinos e ovinos), duas a quatro semanas antes

do vero ou durante os surtos. Espera-se dois meses entre a vacinao e o abate. No se

deve aplicar a vacina viva com tratamento antimicrobiano concomitante.

As carcaas dos animais que morrem de CH devem ser enterradas e queimadas com

cal (xido de clcio) aplicada sobre os fmites.

VACINAS ANIMAIS/HUMANAS

O desenvolvimento de uma grande quantidade de trabalhos/pesquisas objetivando o

desenvolvimento de vacinas contra o antraz no homem, h poucos projetos no

melhoramento de vacinas contra o antraz nos animais. O fato atribudo eficcia da

vacina-esporo (cepa Sterne) e as vacinas semelhantes aplicadas na reduo do carbnculo

hemtico como praga mundial para uma doena menor.

As cepas do B. anthracis nessas vacinas perderam o plasmidio pXO2 que so

incapazes de produzir cpsula, mas ainda produzem toxina. Assim, elas produzem

virulncia reduzida; podem tornar-se totalmente avirulenta por razes ainda no explicadas,

nos caprinos. Geralmente uma dose suficiente para controlar um surto, pois a vacina

viva, podendo se til em diferentes espcies.

A mais recente informao sobre o modo de ao das vacinas animais surgiu das

observaes e questionamentos de como uma nica dose da esporo-vacina em animais de


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experimentao do melhor proteo contra o desafio contra o B. anthracis virulento do

que vrias doses de vacina morta aplicadas ao homem.

Avanos foram realizados quanto virulncia residual e a limitada durao da

imunidade.

Em 1999, Brossier e colaboradores, desenvolveram uma linhagem modificada da

vacina com um gene mutante lef que resultou na detoxicao do FL, induzindo a formao

de anticorpos anti-AP e anti-FL e tendo em vista que a proteo em camundongos (Cds) foi

comparada vacina tradicional. Teoricamente, a esporo-vacina produzida com esta

linhagem viva e mutante poderia ser totalmente segura para uso em todas as espcies.

A esporo-vacina experimental viva recombinante, no toxignica no capsulada do B.

anthracis (pXO1-/2-), expressando o rAP sob controle do promotor alternativo para pagA

induziu altos ttulos de anticorpos anti-AP, anticorpos neutralizantes e imunidade protetora

superior a 12 meses em cobaias (Cohen et al. 2000). A perda dos principais fatores de

virulncia do B. anthracis poderia ser seguro para todas as espcies.

As vacinas de ADN plasmidial para uso em animais tm sido exploradas. A aplicao

de trs doses de vacina de ADN que codifica a produo de AP ou AP domnio 4 que media

o contato com o receptor AP nas clulas do hospedeiro induziu um pequeno, mas longo

ttulos de anticorpos anti-AP quando comparado com o AP com adjuvante.

Uma vacina de adenovirus, em camundongos, expressando o domnio 4 do AP

induziu a formao de IgG, duas semanas, aps uma nica dose intramuscular, produzindo

resultados semelhantes a imunizao com vacina anti-antraz no homem com ttulos

atingindo 25 a 30 vezes maiores, atravs da revacinao 4 semanas mais tarde. Vacinas

utilizando como vetor o adenovirus estimularam uma potente imunidade celular,

promovendo altos nveis de clulas CD4+ e CD8

+ antgeno-especfico e proteo total

conferida em camundongos (Cds), aps 3 semanas da imunizao primria e imunizao de

reforo.

As vacinas acelulares constitudas de fraes purificadas foram desenvolvidas para

uso no homem. As vacinas so fabricadas no Reino Unido (filtrado de cultivo precipitado


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pelo alum da amostra 34F2, cultivadas dentro de condies que favorecem a produo de

antgeno protetor).

Nos Estados Unidos, utilizado o filtrado de cultivo adsorvido pelo hidrxido de

alumnio de uma cepa V770, produtora de antgeno protetor, mas pouco fator letal e fator

edema. O emprego dessas vacinas reservado aos profissionais e militares (Departamento

de Defesa dos Estados Unidos considera a vacinao de mais de 2 milhes de militares).

O protocolo de vacinao muito longo (seis injees durante os primeiros 18 meses

mais um reforo a cada seis meses) e sua eficcia inferior quela conferida por uma

vacina viva.

Doena no Homem

O CH cutneo apresenta-se, inicialmente como um edema quente e doloroso e,

posteriormente como um edema frio e sem dor (pstula maligna). A doena no homem,

geralmente est associada s profisses rurais. A forma respiratria e mais grave ocorre

com pessoas que trabalham com l, couro, pele ou plo contaminado com os esporos. Essas

infeces so de curso rpido e fulminante o woolsorter`s

disease ou oena do classificador de l .

Terapia antimicrobiana pode ser utilizada no homem e nos animais no vacinados,

pois o risco de contaminao real. Nos animais, o ATM mais utilizado a penicilina G.

No homem, se utiliza geralmente a ciprofloxacina ou a doxiciclina. Em caso de

contraindicao aos frmacos citados podemos utilizar penicilina e amoxacilina como

alternativas.


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Bacillus cereus


Toxinfeces alimentares.

Mastites, Abortos

CARACTERSTICAS MORFOTINTORIAIS

As linhagens do B. cereus so constitudas de bastonetes de Gram positivos a Gram

variveis com extremidade arredondada; geralmente mveis graas a um conjunto de clios

peritrquios; possuem comprimento superior a 3 m e um dimetro mdio de 1,4 m;

apresentam-se grupados em cadeias; formam esporos subterminais, ovais (algumas vezes,

cilndricos) que no deformam a parede celular; catalase positivos e microaerfilos.

Os esporos possuem a estrutura clssica dos endsporos bacterianos dos bastonetes

Gram positivos, podendo apresentar na superfcie longos filamentos que evocam aquelas

estruturas dos pilus. Os esporos possuem as especificidades antignicas que permitem

diferenciar as diferentes linhagens. Entretanto, existe reao cruzada entre o B. cereus, B.

anthracis e B. thuringiensis.

HABITAT E PATOGENICIDADE

O B. cereus um agente oportunista, amplamente distribudo na natureza e

responsvel por toxinfeces alimentares.

O esporo do B. cereus um problema srio nas indstrias agro-alimentares

(especialmente na indstria do leite), no s porque eles so resistentes ao calor, mas tm a

capacidade de se aderir fortemente s superfcies, incluindo ao inoxidvel. Esta

caracterstica est associada hidrofobicidade dos esporos e presena de filamentos. Assim,

os esporos so difceis de remover das mangueiras, tubulaes, tanques. Os mtodos

convencionais de limpeza podem remover apenas 40% dos esporos.

O B. cereus um contaminante da droga (herona) e de medicamentos tpicos que

podem infectar feridas. O agente produz infeces oportunistas, principalmente abortos e

mastites em vacas. A mastite gangrenosa geralmente de curso agudo e mortal ou com


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grande destruio de tecido mamrio. Muitas vezes, a mastite tem origem por intervenes

cirrgicas praticadas no bere ou pela administrao do agente com medicamentos por via

intramamria.

FATORES DE VIRULENCIA

1. Adeso e resistncia fagocitose

A estrutura dos esporos permite sua aderncia s clulas epiteliais constitui um fator

de virulncia importante. S-layer est envolvida na adeso laminina, ao colgeno e

fibronectina, sendo um papel na resistncia fagocitose pelos neutrfilos.

2. Sntese de toxinas

As linhagens do B. cereus podem produzir toxinas. comum destacar fosfolipases,

hemolisinas, enterotoxinas, a toxina responsvel pela sndrome emtica ou cereulida e

proteases. No entanto, esta classificao arbitrria, porque uma nica toxina pode ter

vrias atividades. Assim, a esfingomielinase uma fosfolipase dotada de hemlise, a

enterotoxina HBL hemoltica e assim por diante.

3. Fosfolipases

As fosfolipases C so em nmero de trs. Elas causam a lise celular, atravs da

atividade enzimtica e no pela formao de poros. Eles causam uma liberao de enzimas

lisossmicas dos neutrfilos e esto envolvidos em alteraes teciduais, especialmente aps

a contaminao de feridas e infeces oculares. Fosfolipases permitem que as bactrias

resistam fagocitose.

4. Enterotoxinas

A enterotoxina mais conhecida a toxina HBL (H de "hemolisina"; B de "binding" e

L para "ltic"). Essa toxina composta de uma parte aderncia ( Binding PM de 38.000) e

dois componentes lticos L1 (PM 38.500) e L2 (PM 43.200).


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A HBL hemoltica, dermonecrtica, aumenta a permeabilidade dos capilares,

provocando acmulo de lquidos apos administrao em ligadura de ala intestinal de

coelho. A toxina HBL tem um papel preponderante na patognese da diarria.

A toxina NHE (Enterotoxina no hemoltica) constituda de um NheA semelhante ao

componente L2 da HBL e codificada pelo gene nheA e um componente NheB semelhante

ao componente L1 codificada pelo gene nheB. A toxina NHE tambm citotxica como a

HBL, mas no hemoltica.

5. Toxina responsvel pela sndrome emtica

A toxina responsvel pela sndrome emtica ou cereulida permaneceu pouco

conhecida por muito tempo quando os nicos testes para avaliar sua atividade biolgica

consistiam tanto na inoculao (ingesto) experimental em macacos (Macaccus rhesus) ou

na inoculao intraperitoneal em musaranhos (Suncus murinus).

A toxina emtica causa perda da motilidade dos espermatozides em machos sunos;

alteraes morfolgicas das clulas Vero e CHO com formao do vacolo em HEp-2 e

HeLa. Esses vacolos so devido ao edema de mitocndrias.

O cereulida estimula o vago ou pneumogstrico, que inibe a oxidao dos cidos

graxos pelas mitocndrias do fgado, provocando leses reversveis do fgado, sendo txica

para as clulas NK ("Natural Killer"). Sua sntese no o resultado da expresso de um

gene, mas sim o resultado da construo enzimtica de subunidades produzidas nos

substratos que permitem o crescimento bacteriano.

A cereulida termoestvel (resiste a mais de 30 minutos a 121 C); resistente

protelise (insensibilidade tripsina e pepsina); estvel em pH entre 2 e 11, produzidas

exclusivamente por cepas isoladas de arroz , macarro e leite em p; sintetizada entre 25 e

30 C, mas no a 40 C.

Os vmitos aparecem logo aps a ingesto dos alimentos contaminados, sendo

provvel que a cereulida seja produzida antes da esporulao bacteriana. Dada a sua

resistncia, a toxina emtica no destruda pelo cozimento ou por enzimas digestivas.


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6. Proteases

B. cereus sintetiza muitas proteases, incluindo uma protease neutra. Ela uma

metaloprotease, cuja atividade exige Zn++

. A sua atividade exercida sobre a hemoglobina,

a casena e a albumina. A partir de sobrenadantes de cultivos da cepa Soc 67, Makinen e

Makinen isolaram uma enzima que degrada o colgeno solvel e solvel assim como a

gelatina. Esta enzima semelhante a colagenase do Clostridium histolyticum.

PATOGNESE

Nos animais, o aborto e a mastite so importantes. Os abortos ocorrem em bovinos e

ovinos e a bactria pode ser isolada em cultura pura a partir da placenta, bem como do

contedo do abomaso, fgado, bao, rins e pulmes do feto. Nos ruminantes, a mastite est

ligada introduo de ATMs contaminados dentro do bere. Esse tipo de mastite possui

gravidade varivel, desde uma fibrose com diminuio na produo de leite ou at uma

mastite gangrenosa fatal.

TOXINFECO

As toxinfeces causadas por B. cereus tem uma freqncia certamente subestimada,

porque elas so geralmente menos graves.

Na Noruega, ela a causa mais comum dentre as doenas transmitidas por alimentos.

Essa intoxicao decorrente da ingesto de alimentos deixados temperatura ambiente

durante muitas horas aps sua preparao, permitindo o crescimento bacteriano

significativo (normalmente h mais de 105 UFC/g de alimento e este nmero pode chegar a

5 x 1010

).

Os esporos no so resistentes ao calor, mas algumas linhagens produzem esporos

mais resistentes que na presena de gordura parece haver um efeito protetor.

Estas toxinfeces so descritas em ces, variando de duas formas: a forma

gastroentrica e a forma emtica. Alguns doentes apresentam sinais simultaneamente s

duas formas clnicas.


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Os alimentos implicados so diversos, incluindo sopas, pratos de arroz, macarro,

legumes, pur de espinafre, salada de cenoura ralada, lentilhas, salada de tomate, pur de

batata, comida desidratada (pimenta, ovo em p, caril em p), produtos lcteos, leite em p,

cremes, sorvetes, pes, biscoitos, carne de peru, carne de porco, carne, molho de carne,

ovos, camaro, lagosta etc.

A forma gastroentrica mais freqente em pases europeus e na Amrica do Norte.

Aps um perodo de incubao superior a 6 horas (normalmente cerca de 8-16 horas,

mas pode chegar a mais de 24 horas), ela se traduz por clicas abdominais, diarria e

tenesmo quando vmito e febre so raros (No entanto, durante o grupo de origem alimentar,

23% dos pacientes teve um episdio febril).

A cura ocorre geralmente dentro de 12-24 horas, mas alguns pacientes apresentam

sintomas que evoluem dias, podendo exigir internao.

As complicaes so raras, no entanto, algumas cepas de colonizam o intestino

delgado, provocando formas mais graves, causando risco de vida.

A forma gastroentrica no parece resultar da ingesto das toxinas pr-formadas

porque as toxinas envolvidas, incluindo HBL e CYTK NHE as quais so frgeis e sensveis

s proteases do trato digestivo. provvel que as toxinas responsveis pela forma de

gastrenterite so produtos dentro do tubo digestivo aps a multiplicao bacteriana. No

entanto, isso no significa que estas toxinas no so produzidas em alimentos e produo de

enterotoxinas nos alimentos parece possvel. Do ponto de vista epidemiolgico, as cepas de

sorotipos H 1, 2, 6, 10, 12 e 19 so os mais envolvidos.

A forma emtica tem um perodo de incubao de 1 a 5 horas e os principais sinais

persistem de 6 a 24 h, incluindo nuseas, vmitos e s vezes diarria. Esta forma quase

sempre resulta da ingesto de arroz cozido e raramente macarro e lcteos (leite em p).

Em todos os casos, os alimentos foram deixados a temperatura ambiente antes do

consumo ou utilizao no fabrico de alimentos (arroz frito).

A patogenia envolve a ingesto da toxina pr-formada. As estirpes mais

frequentemente envolvidos so os antgenos flagelar 1, 3, 5, 8, 12 e 19.


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As linhagens de B. cereus esto presentes no leite cru, no leite pasteurizado, no creme

de leite e em diversos alimentos produzidos a partir de derivados do leite, como o sorvetes.

Um percentual importante destas cepas psicotrpico, ou seja, capaz de crescer a 7

C. Essas caractersticas fenotpicas no permitem diferenciar essas cepas do B.

weihenstephanensis e provvel que algumas destas cepas pertenam espcie B.

weihenstephanensis. Estas cepas so responsveis pelas alteraes (nem sempre muito

visvel nas sobremesas) que so eventualmente capazes de produzir toxinas a temperaturas

entre 4 e 21 C. A toxina produzida em quantidades significativas quando a contagem

bacteriana de bactrias superior a 107/ mL. Em sobremesas lcteas ricas em acar e / ou

pH cido, a produo da toxina inibida. Esses fatos explicam, em grande parte, o pequeno

nmero de B. cereus por alimentos associados ao consumo de produtos lcteos

acondicionados e armazenados em condies adequadas de higiene.

DIAGNSTICO LABORATORIAL

Isolamento

O isolamento durante a infeco ser realizado em agar nutriente suplementado com

sangue e incubados por 24 h a 37 C. Durante a toxinfeco alimentar o microrganismo

deve ser identificado nas fezes, vmito ou no alimento suspeito.

O Bacillus cereus nestas amostras, est presente entre uma flora complexa, podendo

estar na forma de esporos.

Os esporos podem ser selecionados pelo tratamento pelo calor ou lcool. O

tratamento pelo calor consiste em colocar uma parte da amostra em um volume igual de

gua destilada e esquentar durante 10 minutes a 80 C (ou 15 min a 62,5 C). O tratamento

pelo lcool realizado misturando partes iguais da amostra e etanol a 95% esterilizado por

filtrao. A mistura deixada a temperatura ambiente durante 1 h.

A amostra tratada e no tratada por calor ou lcool so semeadas em paralelo em AS

(gelose nutritiva) e em meios que permitem uma melhor orientao de diagnstico e/ou

meio seletivos. Esses meios contem polimixina como agente seletivo, permitindo a

identificao presuntiva, por evidenciar a presena da lecitinase (Presente na gema de ovo)


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e ausncia da acidificao do manitol e a falta de acidificao de manitol (presena do

manitol e de um indicador de pH).

Quando as fezes so examinadas trs ou mais dias aps o episdio da doena

transmitida pelo alimento aconselhvel fazer o enriquecimento prvio. A amostra, tratada

pelo calor (no lcool) colocada em caldo TSB, contendo 100.000 UI / L de polimixina

em seguida, incubadas por 18-24 horas.

IDENTIFICAO

O diagnstico do gnero se baseia na morfologia, afinidade tintorial, tipo respiratrio

e visualizao do esporo. essencial estabelecer que as colnias suspeitas sejam formadas

por bactrias Gram positivas, formadoras de esporos e capaz de crescer em condies

aerbias. A esporulao uma caracterstica fundamental. O exame microscpico de

contraste de fase evidencia esporos que parecem brilhantes e de formas regulares. Uma

alternativa mais trabalhosa consiste em pesquisar a presena de esporos aps a colorao

com Verde Malachita

A identificao baseada nas caractersticas bacteriolgicas e o diagnstico

diferencial por meio de testes apresentados nos quadros I e II abaixo.


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Quadro I. Caractersticas diferenciais entre espcies do g Bacillus cereus"

Espcies B.

anthracis

B.

cereus*

B.

mycoides**

B.

pseudomycoid

es**

B.

thuringiensis

B.

weihenstephanensis*

Aspecto

colnias no

AS no

incubada em

CO2

Colnias

em cabea

de medusa

Col. circulares ou

irregulares,

aspecto cremoso

ou granuloso

Colnias

rizides

Colnias

rizoides

Colnias

brancas ou

acinzentadas

Colnias circulares ou

irregulares, aspecto

cremoso, chatas ou

Granulosas

Hemlise

AS ovino

em 24 horas

-

+

+f

+

+

Cresc. a

temp inferior a

7 C em meio

agitado

-

-

-

-

+

Motilidade - +/- - - +/- +/-

Presena de

cristal para-

esporal

-

-

-

-

+

-

Sensibilidade

a Penicilina

+***

-

-

-

-

Lise fago

gama

+

-

-

-

-

ADH - d d + d

Acidificao

do Glicerol

-

+****

+

+

+

Espcies B.

anthracis

B.

cereus*

B.

mycoides**

B.

pseudomycoid

es**

B.

thuringiensis

B.

weihenstephanensis*

+ : 85 % da cepas so positivas. +f : 85 %das cepas so fracamente positivas. +/- : 50 a 84 % das cepas so positivas. - :

menos de 15 % das cepas so positivas. * : Segundo Lechner e colaboradores somente a capacidade de crescer a 7 C em

aerobiose em caldo agitado (caract. positiva para o B. weihenstephanensis e caract. negativa para o B. cereus) e a

capacidade de cultivo a 43 C (caract. negativa para o B. weihenstephanensis e caract. positiva para o B. cereus) permitem

diferenciar o B. cereus e o B. weihenstephanensis. Esta concluso contestada pelos trabalhos de STENFORS, L.P. &

GRANUM, P.E. Psychrotolerant species from the B. cereus group are not necessarily B. weihenstephanensis. FEMS

Microbiol. Lett., 2001, 197, 223-228.] ** : Segundo Nakamura, B. mycoides e o B. pseudomycoides se diferenciam pela

composio de seus cidos graxos. *** : Entretanto 3 % das cepas do B. anthracis resistem a penicilina. Logan e Berkeley

(1984) propuseram uma identificao baseada na utilizao da API 20E e API 50CHB. Apenas 12 testes foram

investigados usando API 20E (ONPG, ADH, LDC, ODC, citrato, H2S, uria, TDA, indol, VP, nitrato de gelatina). As

galerias so inoculadas com uma suspenso nmero 3 na escala de McFarland. A incubao realizada a 30C e a leitura

realizada aps 24 e 48 horas de incubao. Os ensaios deram resultados negativos para todas as cepas estudadas no so

mencionadas. Os nmeros so percentagens de cepas dando um resultado positivo.


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Seus resultados so apresentados no Quadro II. Quadro II. Utilizao do API 20E e API 50CHB na identificao do B. cereus

Galeria API 20E B. cereus

(119 cepas)

B. cereus "emtica"*

(30 cepas)

ADH 60 17

Citrato 86 100

Uria 22 0

VP 92 100

Gelatina 100 100

Nitrato 80 87

Galeria API 50 CHB B. cereus

(119 cepas)

B. cereus "emtica"*

(30 cepas)

Amido 96 6

Amidalina 8 0

Arbutina 91 60

Celobiose 84 43

D-frutose 98 100

L-fucose 0 3

Beta-gentiobiose 18 0

N-acetilglicosamina 99 100

D-glicose 100 100

D-turanose 15 6

Esculina 100 100

Galactose 6 6


(119 cepas)

B. cereus "emtica"*

(30 cepas)


(119 cepas)

B. cereus "emtica"*

(30 cepas)

Gluconato 29 40

Alfa-metil-D-glicosdio 2 0

Glicerol 92 70

Galeria API 20E B. cereus

(119 cepas)

B. cereus "emtica"*

(30 cepas)


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Glicognio 92 10

Lactose 8 0

Maltose 98 100

D-manose 0 3

Melezitose 1 0

Ribose 97 93

Sacarose 47 83

Salicina 87 0

Trealose 98 100


(119 cepas)

B. cereus "emtica"*

(30 cepas)

*: Cepas associadas sndrome emtica e as cepas dos sorovares 1, 3, 5 e 8 esto associados a tal sndrome.

DETECO DE TOXINAS

As toxinas HBL e NHE podem ser detectadas nas fezes, alimentos ou de colnias

isoladas pelo cultivo das fezes. O teste BCET-RPLA da Oxoid detecta o componente L2 de

toxina HBL, atravs da tcnica de aglutinao passiva. O teste Tecra (3M) detecta a

protena de 45 kDa da toxina NHE por ELISA sanduche. Como os kits de deteco

utilizam antgenos diferentes, pode haver diferenas nos resultados. Alm disso, essas

estirpes podem no expressar ou expressar essas 2 toxinas j caracterizadas e outras toxinas

envolvidas na patognese que no so detectadas pelos kits comerciais. Finalmente,

interessante notar que outras estirpes alem do B. cereus (B. thuringiensis e certamente B.

weihenstephanensis) podem produzir toxinas HBL e / ou NHE. No existe kit para a

deteco da toxina emtica. A inoculao de extratos de alimentos suspeitos ou filtrados de

cultivos em musaranhos ou deteco da perda da motilidade de espermatozides suno no

vivel na prtica rotineira.

A toxina emtica geralmente detectada no alimento, vmitos ou na s colnias

isoladas das fezes para a pesquisa do efeito citopatognico.


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TSA

As cepas de B. cereus produzem beta-lactamases de amplo espectro e so resistentes

aos beta-lactmicos, incluindo cefalosporinas de terceira gerao. Eles so resistentes ao

trimetoprima, mas geralmente sensveis aos aminoglicosdeos, clindamicina, ciprofloxacina,

vancomicina, cloranfenicol e eritromicina.

No homem, o tratamento de infeces oculares uma emergncia mdica e o

tratamento geralmente envolve associaes de gentamicina-clindamicina. A vancomicina e

o imipenem so utilizados com sucesso.

A associao vancomicina e aminoglicosdeos parece ser o tratamento de escolha

preferencial para infeces generalizadas e meningites.


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Bacillus thuringiensis

Prof. Marcos Gomes

HISTRICO

O B. thuringiensis, assim como o B. cereus um patgeno oportunista, pertence

famlia de Bacillus cereus latu sensu .

Em 1901, um bilogo japons, Ishiwata Shigetane, descobriu uma bactria no

descrita como o agente causador de uma doena no bicho da seda. O B. thuringiensis foi

originalmente considerado um risco para a criao do bicho da seda, mas tornou-se o centro

no controle de insetos. Ele forma um cristal para-esporo, durante a fase estacionria de seu

ciclo de crescimento, mas foi inicialmente caracterizado como um patgeno de insetos.

Em 1956, Angus demonstrou que a atividade inseticida era atribuda, em grande

parte, ou completamente (dependendo do inseto) s incluses proticas e cristalinas

formadas no curso da esporulao. Esta observao levou ao desenvolvimento de

bioinseticidas com base em B. thuringiensis para controle de certas espcies de insetos,

especialmente entre as ordens Lepidoptera, Diptera e Coleoptera.

Em 1982, Gonzalez e colaboradores revelaram que os genes que codificavam a

produo de cristais de protenas estavam em um plasmdio transmissvel.

Em 1981, Schnepf e Whiteley clonaram e caracterizaram os genes para a produo de

cristais de protena (cry) do ADN plasmidial do B. thuringiensis subsp. kurstaki HD-1,

txica para as larvas do tabaco.

O B. thuringiensis tornou-se rapidamente de interesse comercial, como alternativa aos

inseticidas qumicos sintticos aplicados na agricultura e na silvicultura, sendo neste

momento, o agente mais utilizado no controle de pragas.

Os primeiros produtos inseticidas de B. thuringiensis foram comercializados, na

Frana, no final dos anos 1930 (Lambert et al. 1992).

Em 1995, o bioinseticida baseado no B. thuringiensis representaram cerca de 2% do

mercado global de inseticidas. Em 1995, a Agncia de Proteo Ambiental dos Estados


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Unidos, registrou 182 produtos "Bt-base", mas em 1999 representavam menos de 2 % das

vendas de todos os inseticidas (Carpenter et al. 2001,). Como pragas de insetos se tornaram

resistentes aos inseticidas qumicos. O uso do milho Bt tem aumentado bastante.

Em 1992, Beegle e Yamamoto relataram que as primeiras formulaes Bt

apresentaram vrios problemas. Os produtos continham freqentemente cristais de

protenas do B. thuringiensis de baixa potncia, pois a padronizao estava baseada na

contagem de esporos, ao invs da potncia,

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Gênero Bacillus Versão 2013

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