Proteobacteria: características, subfilos, patogênese - Ciência - 2023

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As proteobactérias eles são o filo mais extenso, complexo e diverso de bactérias entre os organismos procarióticos. Compreende cerca de 384 gêneros e 1.300 espécies de bactérias gram-negativas com uma parede celular consistindo principalmente de lipopolissacarídeos.

Em humanos, as proteobactérias estão presentes na pele, cavidade oral, língua e trato vaginal, além do intestino e fezes. Proteobactérias são um dos filos mais abundantes na microbiota intestinal humana.

O aumento das proporções normais de bactérias deste filo em relação a outras (Bacteroidetes e Firmicutes) está associado a doenças intestinais e extra-intestinais, principalmente a um fenótipo inflamatório.

Proteobacteria incluem uma grande variedade de patógenos, como os gêneros Brucella Y Rickettsia pertencente à classe Alphaproteobacteria, Bordetella Y Neisseria da classe Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella Y Yersinia da classe Gammaproteobacteria e, finalmente, Helicobacter da classe Epsilonproteobacteria.

Além de patógenos, o filo proteobactérias inclui espécies mutualísticas, como endossimbiontes obrigatórios de insetos, incluindo os gêneros Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis Y Wigglesworthia.

Estudos recentes concluíram que proteobactérias simbióticas evoluíram na maioria dos casos a partir de ancestrais parasitas, o que é consistente com o paradigma de que os mutualistas bacterianos frequentemente evoluem de patógenos.

Caracteristicas geral

As bactérias deste filo são diversas morfologicamente, fisiologicamente e ecologicamente. Seu nome é derivado do antigo deus grego do mar Proteus, que tinha a capacidade de assumir as mais variadas formas, aludindo à grande diversidade de formas das bactérias reunidas nestes taxa.

As células podem ter a forma de bacilos ou cocos, com ou sem prosteca, flageladas ou não, e apenas algumas espécies podem formar corpos frutíferos. Eles podem ser nutricionalmente fototróficos, heterotróficos e quimiolitotróficos.

Subfilos

Com base na análise filogenética do gene 16S rRNA, o filo de proteobactérias é dividido em 6 classes: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria e Zetaproteobacteria.

Todas as classes são monofiléticas, exceto as gamaproteobactérias que são parafiléticas com as Betaproteobactérias.

Alphaproteobacteria

A classe Alphaproteobacteria inclui 13 ordens de bactérias. Eles podem adotar várias morfologias como stalked, starry e espiral. Eles também podem formar caules e botões, o que lhes permite aumentar sua relação superfície-volume, permitindo-lhes sobreviver em ambientes com poucos nutrientes.

As alfaproteobactérias apresentam grande diversidade de estratégias metabólicas, como fotossíntese, fixação de nitrogênio, oxidação de amônia e metiltrofia. Os organismos celulares marinhos mais abundantes estão incluídos neste grupo.

Muitas espécies desta classe de bactérias tendem a adotar um estilo de vida intracelular como mutualistas de plantas ou patógenos de plantas ou animais, como Rhizobim, que se forma com as raízes de algumas espécies de plantas ou Wolbachia, parasita do mosquito comum.

As alfaproteobactérias também foram associadas ao grupo ancestral que deu origem às mitocôndrias, osRickettsiales. Outros gêneros, como Rickettsia, eles são patógenos.

Betaproteobactérias

As betaproteobactérias são formadas por 14 ordens de bactérias que apresentam uma diversidade de formas e metabolismos. Eles podem ser aeróbicos estritos ou facultativos.

Algumas espécies podem ser quimioautotróficas, como o gênero Nitrosomonas, que é o oxidante de amônia. Outros são fototróficos como Rhodocyclus Y Rubrivivax, que usam a luz como fonte de energia.

As betaproteobactérias intervêm na fixação do nitrogênio, através da oxidação do amônio, produzindo nitrito, composto de grande importância na fisiologia vegetal.

Outras espécies podem ser patogênicas dentro deste grupo, como as Neisseriaceae (causadoras de gonorréia e meningite), a Ralstonia, um patógeno vegetal de Solanaceae (tomate, batata), e o Burkholderia glumae,que causa danos à panícula na cultura do arroz.

Deltaproteobactéria

Deltaproteobacteria agrupa 7 ordens de bactérias gram-negativas. Eles são anaeróbios e são comumente isolados em sedimentos de lagos, pântanos e fundos marinhos. Eles são redutores de sulfato e participam do ciclo natural do enxofre.

Esta classe inclui bactérias que são anteriores a outras bactérias, como espécies do gênero Bdellovibrio e Myxococcus. As mixobactérias emitem esporos e se agrupam em corpos de frutificação multicelulares em ambientes com limitação alimentar. Estes constituem o grupo mais complexo de bactérias

Epsilonproteobacteria

As proteínas épsilon incluem apenas uma ordem de bactérias gram-negativas. Eles têm a forma de barras helicoidais finas ou curvas. Algumas espécies são simbiontes do trato digestivo de animais, outras são parasitas do estômago (Helicobacter spp.) ou o duodeno (Campylobacter spp.).

As bactérias neste grupo habitam ambientes microaerofílicos ou anaeróbicos, como fontes hidrotermais profundas. São quimiolitotróficos, pois obtêm sua energia a partir da oxidação de enxofre reduzido ou hidrogênio acoplado à redução de nitrato ou oxigênio. Outros são autotróficos e usam o ciclo reverso de Krebs para fixar o dióxido de carbono na biomassa.

Patogenia

Como as proteobactérias são o filo de bactérias com o maior número de espécies e as mais complexas e diversas, elas incluem uma grande variedade de patógenos.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Essas bactérias são excretadas nas fezes de animais infectados e podem sobreviver no meio ambiente por até três dias.

E. coli coloniza um novo hospedeiro pela via fecal-oral, pela ingestão de alimentos crus ou água contaminada, aderindo às células intestinais e causando diarreia nas pessoas afetadas.

As bactérias fecais podem colonizar a uretra e se espalhar pelo trato urinário para a bexiga e os rins ou próstata em homens, causando infecção do trato urinário.

Quando uma cepa específica de E. coli, que contém um antígeno capsular denominado K1, coloniza o intestino do recém-nascido, através da vagina contaminada da mãe, ocorre a bacteremia, levando à meningite neonatal.

Em casos mais raros, as cepas virulentas também são responsáveis pela síndrome hemolítico-urêmica, peritonite, mastite, septicemia e pneumonia.

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Uma vez que S. enterica ele entra em um novo hospedeiro e inicia seu ciclo de infecção através do tecido linfóide. As bactérias aderem às células epiteliais intestinais do íleo e às células M, induzindo nelas um rearranjo de seu citoesqueleto que desencadeia a formação de grandes ondulações na superfície permitindo a endocitose não seletiva, para a qual a bactéria consegue entrar na célula .

Da mesma forma, Salmonella produz efeitos citotóxicos que destroem as células M e induzem apoptose em macrófagos ativados e fagocitose em macrófagos não ativados, para os quais são transportados para o fígado e baço, onde se multiplicam.

Em humanos S. enterica pode causar duas doenças: febre tifóide, causada por S. enterica sub.entérico Sorotipos de Paratyphi ou salmonelose causada por outros sorotipos.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

A maioria das infecções por Vibrio Eles estão associados à gastroenterite, mas também podem infectar feridas abertas e causar septicemia. Essas bactérias podem ser transportadas por animais marinhos e sua ingestão causa infecções fatais em humanos.

Y. cholerae (o agente causador da cólera) é geralmente transmitido por água contaminada. Outras espécies patogênicas, como V. parahaemolyticus Y V. vulnificus São transmitidos por alimentos contaminados, geralmente associados ao consumo de frutos do mar mal cozidos.

Brotos V. vulnificus eles são letais e comumente ocorrem em climas quentes. Após o furacão Katrina, em Nova Orleans, ocorreu um surto dessa espécie.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Algumas espécies de Helicobacter Eles vivem no trato gastrointestinal superior e no fígado de mamíferos e algumas aves. Algumas cepas dessas bactérias são patogênicas para os humanos e estão fortemente associadas a úlceras pépticas, gastrite crônica, duodenite e câncer de estômago.

As espécies do gênero Helicobacter eles podem se desenvolver no estômago de um mamífero, produzindo grandes quantidades de urease, que localmente aumenta o pH de 2 para 6 ou 7, tornando-o um meio mais compatível.

Y. pylori, infecta até 50% da população humana. É encontrado no muco, na superfície interna do epitélio e, ocasionalmente, nas células epiteliais do estômago.

Colonização do estômago por H. pylori Pode causar gastrite crônica, uma inflamação do revestimento do estômago no local da infecção.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

O generoYersinia inclui 11 espécies, das quais apenasY. pestis, Y. pseudotuberculosis e certas cepas deY. enterocolitica eles são de importância patogênica para humanos e alguns animais de sangue quente.

Y. pestis é o agente causador da peste pneumônica, septicêmica e bubônica. O tipo de peste depende da forma de infecção, seja pela picada de pulgas infectadas (peste bubônica e peste septicêmica) ou de pessoa a pessoa por tosse, vômito e espirro, quando a doença já progrediu para a forma pneumônica. (peste pulmonar ou pneumônica).

A peste pneumônica ocorre quando as bactérias infectam os pulmões, enquanto a peste bubônica ocorre quando as bactérias entram no corpo através da pele por picadas de pulgas e viajam pelos vasos linfáticos até um nódulo linfático, causando inflamação. Finalmente, a peste septicêmica ocorre devido à infecção sanguínea, após a picada de pulgas infectadas

Y. pseudotuberculosis É adquirida pelo contato com animais infectados ou pelo consumo de alimentos e água contaminados. É a causa de uma doença semelhante à tuberculose, chamada escarlatina, que afeta os gânglios linfáticos. Pode causar necrose tissular localizada, granulomas no baço, fígado e nódulos linfáticos.

Infecções por Y. enterocolitica geralmente ocorrem com o consumo de carne de porco mal passada ou com água, carne ou leite contaminados. As infecções agudas geralmente levam a enterocolite autolimitada ou ileíte e adenite terminal em humanos. Os sintomas podem incluir diarreia aquosa ou com sangue e febre, semelhantes à apendicite ou salmonelose ou shigelose.

Referências

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