Firmicutes: características, morfologia e classificação - Ciência - 2023

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Firmicutes É um dos filos dentro do qual as bactérias são classificadas. Este filo compreende três classes (Bacilli, Clostridia e Erysipelotrichia), 26 famílias e 223 gêneros, constituindo assim o principal filo bacteriano.

As bactérias classificadas neste filo têm uma história evolutiva comum. Todos eles têm uma parede celular rígida, da qual deriva o nome Firmicutes (em latim firmus significa empresa e pele referem-se à pele ou parede celular).

Todas as bactérias do filo contêm ácido murâmico na parede celular e algumas contêm ácido teitóico. A maioria é gram-positiva, exceto para as famílias Veillonellaceae e Syntrophomonadaceae, que são gram-negativas.

As bactérias Firmicutes são fenotipicamente diversas, sendo células esféricas, retas, curvas, barras ou filamentos helicoidais, com ou sem flagelos, com ou sem endosporos resistentes ao calor.

Eles podem ser aeróbicos, facultativos ou anaeróbicos estritos. Alguns são termofílicos e / ou halofílicos. Alguns deles são quimioorganotróficos e outros são fotoheterotróficos anóxicos. A maioria cresce a um pH neutro, mas alguns são acidofílicos ou alcalinos. Eles têm um conteúdo de DNA geralmente inferior a 50%.

As bactérias classificadas no filo Firmicutes constituem uma parte importante da flora intestinal humana, juntamente com as classificadas no filo Bacteriodetes. Estudos recentes identificaram que a microbiota intestinal de humanos obesos e modelos animais está associada a uma maior abundância de Firmicutes, em relação aos Bacteriodetes.

Características gerais

Filogenia

A filogenia dos Firmicutes tem sido constantemente revisada e reestudada, incorporando cada vez mais dados e novos métodos que permitem propor novas hipóteses evolutivas.

Estudos recentes baseados na análise de pequenas subunidades de sequências de nucleotídeos de RNA ribossomal geraram uma estrutura filogenética na qual o filo Firmicutes é composto por três classes (Basilli, Clostridia e Erysipelotrichia), 26 famílias e 223 gêneros.

Em classificações anteriores, esse filo incluía uma classe adicional chamada Mollicutes, que difere do resto das bactérias Firmicutes por não ter paredes celulares rígidas, não ter peptidoglicanos ou ácido murâmico, ser flexível e ter células altamente pleomórficas.

Este grupo foi removido do Firmicutes em estudos mais recentes com marcadores alternativos. Como resultado, a classe Mollicutes foi elevada ao limite de Tenericute.

A família Erysipelotrichaceae, anteriormente classificada como Mollicutes, que forma uma parede celular gram-positiva, permanece em Firmicutes como uma nova classe chamada Erysipelotrichia, com uma única ordem (Erysipelotrichales) que inclui uma única família (Erysipelotrichaceae). Análises recentes corroboram a separação entre as classes Basilli e Clostridia.

Classificação

Classe Clostridia

A classe Clostridia é um clado polifilético fenotípico, fisiológico e ecologicamente diverso. Ele contém bactérias gram-positivas e gram-negativas e a maioria dos gêneros são formadores de esporos, com exceções como Clostridium.

A classe Clostridia é composta pelas ordens Clostridiales, Halanaerobiales e Thermoanaerobacterales. As bactérias pertencentes à ordem Clostridiales são anaeróbias estritas, as da ordem Halanaerobiales são halofílicas e as da ordem Thermoanaerobacteriales são termofílicas.

Algumas espécies de Clostridia são de grande importância para a indústria, pois são utilizadas na produção de solventes como produto final do processo de fermentação.

Outros produzem toxinas, como Clostridium botulinum, também conhecido como BoTox, para paralisar os músculos do rosto e reduzir as rugas da pele.

Classe Erysipelotrichia

Esta classe é composta por bactérias com a forma de bastonetes finos finos, retos ou ligeiramente curvos, com tendência a formar longos filamentos. São imóveis, com parede celular gram-positiva, que não produzem endosporos.

Eles são aeróbicos, anaeróbicos facultativos. Eles são quimioorganotróficos. Eles têm um metabolismo respiratório fermentativo. Este grupo inclui algumas espécies que são patogênicas para mamíferos e pássaros, incluindo Erysipelothrixrhusiopathiae Y Bulleidiaextrudado.

Classe basilli

As bactérias da classe Basilli geralmente formam uma parede celular gram-positiva. Eles podem ou não formar endosporos. A maioria é aeróbica ou microaerofílica, enquanto apenas alguns são anaeróbios facultativos. A classe Bacilli é composta pelas ordens Bacillales e Lactobacillales.

A maioria dos gêneros da ordem Bacillales forma endosporos, embora haja exceções. Além disso, eles têm coloração Gram-positiva da parede celular em células jovens. A maioria dos gêneros possui menaquinona 7 (MK-7).

Menaquinonas de cadeia longa, de MK-6 a MK-11, foram relatadas na família thermoactinomycetaceae. Menaquinonas também são conhecidas como vitamina K₂.

O número de cadeias laterais é indicado no nome particular de cada menaquinona (por exemplo, MK-6 tem seis unidades moleculares ligadas ao núcleo da molécula formada por um anel de quinona).

O gênero bacillales inclui bactérias altamente patogênicas, como Bacillus anthracis, causando antraz. Outra espécie importante é Bacillus subtilis, um dos organismos usados como modelo em pesquisas para entender tópicos que vão desde a diferenciação celular até o armazenamento de ferro e a replicação do DNA.

As bactérias da ordem dos Lactobacillales podem ter a forma de bastonetes ou cocos, têm coloração da parede celular por gram-positivos, não formam endosporos e são anaeróbios facultativos e, em sua maioria, catalase negativa.

Este pedido inclui bactérias benéficas, como Lactobacillus, componentes importantes da flora gastrointestinal em humanos e outros animais, e usados artesanalmente e industrialmente para a produção de iogurte e outros alimentos fermentados.

Microbiota gastrointestinal

A microbiota gastrointestinal desempenha um papel importante na manutenção da saúde humana, fornecendo energia, nutrientes e proteção imunológica. Em adultos saudáveis, foram identificadas mais de 1250 espécies de bactérias, principalmente pertencentes aos filos Bacteroidetes, Firmicutes e Actinobacteria.

Em termos gerais, a relação Firmicutes / Bacteroidetes é considerada de grande importância na composição da microbiota intestinal humana. Em pessoas obesas, uma alta proporção de Firmicutes foi identificada, enquanto naqueles com baixo peso, uma relação inversa foi relatada.

A composição dessa microbiota evolui ao longo da vida, desde a infância até a velhice. Assim, a proporção Firmicutes / Bacteroidetes aumenta do nascimento até a idade adulta e é alterada com a idade avançada.

A dieta também foi identificada como tendo um efeito significativo na microbiota gastrointestinal. A relação Firmicutes / Bacteroidetes é maior em pessoas com dietas baseadas em proteína animal e gordura saturada do que naquelas com dietas ricas em vegetais e fibras.

Referências

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