Lactococcus: características, morfologia, benefícios, patogênese - Ciência - 2023

Contente

Lactococcus é um gênero de bactéria gram-positiva pleomórfica que pode crescer sozinha, em pares ou em cadeias. Eles são quimioorganotróficos homofermentativos, eles produzem ácido láctico pela fermentação da glicose.

A indústria alimentícia utiliza algumas espécies do gênero. Geralmente são considerados patógenos não patogênicos ou oportunistas. No entanto, nos últimos anos, tem aumentado o número de casos clínicos associados a infecções por esses microrganismos, tanto em animais como em humanos.

Caracteristicas

-As Lactococcus eles são organismos quimioorganotróficos.

-Eles não têm flagelos, nem formam esporos. Eles são anaeróbicos facultativos, catalase negativa e não hemolíticos.

-Crescer a 10 ° C, mas não a 45 ° C. Eles geralmente crescem em meios com NaCl a 4% (p / v). Eles produzem ácido L-láctico fermentando a glicose.

-Todas as cepas contêm fosfatidilglicerol e cardiolipina. A maioria reage com anti-soros do grupo N.

-Algumas cepas têm baixos níveis de menaquinonas. O conteúdo de GC do DNA varia de 34 a 43% por mol.

Taxonomia

O genero Lactococcus foi erguido em 1985, para conter um grupo de bactérias anteriormente incluídas no gênero Estreptococo (lactis) do grupo N da Classificação de Lancefield.

A separação foi realizada com base em estudos de hibridização de ácidos nucléicos, fisiologia, imunologia comparativa e estudos de composição de ácidos lipídicos e lipoteicóicos.

Taxonomicamente está localizado na família Streptococcaceae, da ordem Lactobacillales, pertencente à classe Bacilli do filo Firmicutes.

Atualmente o gênero possui 14 espécies válidas, das quais nove foram descritas na última década, incluindo Lactococcus reticulitermitis, descrito em 2018. Lactococcus garviae, tem duas subespécies e Lactococcus lactis tem quatro subespécies válidas e um biovar.

Morfologia

Bactérias do gênero Lactococcus Eles têm a forma de esferas ou células ovóides, que podem crescer individualmente, em pares ou em cadeias. No caso de ter uma forma de cadeia, as células são alongadas na mesma direção da cadeia.

Eles possuem numerosos plasmídeos que podem variar em tamanho de 2 kb (kilobase) a mais de 100 kb. A parede celular consiste em peptidoglicano e uma matriz de polissacarídeos, ácido teicóico e proteínas.

Benefícios

O gênero contém 14 espécies, das quais apenas Lactococcus lactis É comumente usado para fins industriais, principalmente as subespécies L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis Tem sido usado historicamente, tanto artesanal quanto industrialmente, na fermentação de alimentos, como queijo, iogurte, chucrute e similares.

A Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos o lista como geralmente reconhecido como seguro (GRAS). Essa bactéria, além de conferir sabor, também produz ácidos que preservam os alimentos.

Probióticos

As bactérias do ácido láctico (BAL) isoladas de produtos lácteos naturais são de grande interesse entre os probióticos corretores da microbiota intestinal normal. Muitos BALs sintetizam peptídeos biologicamente ativos ou complexos de proteínas.

Esses compostos são conhecidos como bacteriocinas. Lactococcus lactis produz bacteriocinas como lacticinas, nisinas e lactococcinas. A nisina é o composto mais bem estudado no último grupo.

Nisin, produzida por algumas cepas de Lactococcus lactis subsp. lactis, é uma bacteriocina de amplo espectro com atividade antimicrobiana aprimorada. Uma das propriedades mais importantes da nisina é a atividade contra bactérias Gram positivas e esporos bacterianos de clostrídios e bacilos.

Também atua contra outras bactérias que não formam esporos, como muitas espécies de estreptococos e estafilococos patogênicos. Também é atóxico, estável em pH baixo e não influencia a microbiota do trato gastrointestinal.

Todas essas propriedades reforçam o papel das bactérias na indústria alimentícia.

Usos potenciais

Além de seu importante papel na indústria de alimentos, L. lactis tem sido usado em engenharia genética. Fatores como seu genoma completamente sequenciado, pequeno em tamanho (2,3 megabases ou Mbp) e um sistema de clonagem desenvolvido com sucesso, tornaram-no um modelo de trabalho.

Os pesquisadores obtiveram, por exemplo, cepas de Lactococcus lactis geneticamente modificados que produzem e liberam Mycobacterium Hsp65. Esta substância é um tipo de proteína de choque térmico (Hsp). Hsps são proteínas imunodominantes expressas por várias células do sistema imunológico e bactérias comensais.

Mycobacterium Hsp65 administrado por via oral, liberado por bactérias geneticamente modificadas, previne completamente a colite induzida em camundongos. Esses resultados podem abrir opções alternativas para o manejo de longo prazo da doença inflamatória intestinal em humanos.

Lactococcus garvieae, isolado do leite de vaca, mostrou sua eficácia na inibição de microrganismos patogênicos em bovinos. O espectro inibitório da bacteriocina, secretada por Lactococcus garvieae, como uma substância antimicrobiana tem um papel potencial como uma forma alternativa de antibiótico contra a mastite bovina.

Patogenia

As espécies de Lactococcus São considerados organismos de baixa virulência, causando infecções oportunistas em humanos, principalmente em pessoas com sistema imunológico enfraquecido.

Mas, nos últimos anos, tem aumentado o número de casos clínicos associados às infecções por esses microrganismos, tanto em humanos quanto em animais.

As bactérias Lactococcus garvieae, L. piscium Y L. lactis subsp. lactis São reconhecidas como as espécies deste gênero de maior importância clínica para a medicina humana e veterinária.

Eles são frequentemente identificados erroneamente como enterococos ou estreptococos. Devido às dificuldades em identificá-los corretamente, talvez sua importância clínica tenha sido subestimada.

Em humanos

Lactococcus garvieae Tem sido associada a várias doenças, principalmente do tipo hospitalar. Essas doenças incluem bacteremia, endocardite infecciosa, abscesso hepático, septicemia espontânea, diverticulite, infecção do trato urinário e peritonite.

Lactococcus lactis subsp.cremoris Tem sido indicado como agente causador de endocardite bacteriana, septicemia, abscessos hepáticos e cerebrais, pneumonite necrosante, pneumonite purulenta, artrite séptica, infecção profunda do pescoço, peritonite, colangite ascendente e canaliculite.

A exposição a produtos lácteos não pasteurizados é um fator de risco para infecção por esta bactéria. Lactococcus lactis subsp. lactis Tem sido associada à endocardite, mas também isolada de amostras clínicas de sangue, lesões cutâneas e urina.

Em animais

Lactococcus garvieae Y L. piscium são patogênicos para várias espécies de peixes, L. garvieae Também foi relatado como um patógeno do camarão, causando mastite em ruminantes. Lactococcus lactis subsp. lactis Foi indicado como causa de infecções em aves aquáticas.

Tratamentos

Ainda não há diretriz específica para terapia antimicrobiana contra infecções causadas por Lactococcus. Para a terapia, entretanto, sugere-se determinar a suscetibilidade do patógeno isolado das culturas.

A penicilina, a cefalosporina de terceira geração e o coamoxiclav têm sido usados com base em testes de sensibilidade.

Referências

S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris infecção: não é mais rara? BMJ Case Reports.
D. Samaržija, N. Antunac, J.L. Havranek (2001). Taxonomia, fisiologia e crescimento de Lactococcus lactis: Uma revisão. Mljekarstvo.
K.H. Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, M.D. Collins e W. Fischer (1985). Transferência de Streptococcus lactis e estreptococos relacionados ao gênero Lactococcus gen. Novembro Microbiologia Sistemática e Aplicada.
T.T. Choksi, F. Dadani (2017). Revendo o surgimento de Lactococcus garvieae: Um caso de infecção do trato urinário associada a cateter causada por Lactococcus garvieae e Escherichia coli Coinfecção. Relatos de casos em doenças infecciosas.
J. Goyache, A.I. Vela, A. Gibello, M.M. Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, J.F. Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. lactis Infecção em aves aquáticas: primeira confirmação em animais. Doenças infecciosas emergentes.
M.Z. Nuryshev, L.G. Stoyanova, A.I. Netrusov (2016). Nova Cultura Probiótica de Lactococcus lactis ssp. lactis: Oportunidades e perspectivas eficazes. Journal of Microbial and Biochemical Technology.
Gênero Lactoccocus. Na lista de nomes procarióticos com posição na nomenclatura: LPSN. Obtido em www.bacterio.net/lactococcus.html.
A.C. Gomes-Santos, R.P. Oliveira, T.G. Moreira, A.B. Castro-Junior, B.C. Horta, L. Lemos, L.A. Almeida, R.M. Rezende, D.C. Cara, S.C. Oliveira, V.A.C. Azevedo, A. Miyoshi A.M.C. Faria (2017). Produzindo Hsp65 Lactococcus lactis Previne doença inflamatória intestinal em camundongos por vias dependentes de IL-10 e TLR2. Fronteiras em Imunologia.