Slides from a Microbiology lecture for MedVet

1. 20-11-2013
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What’s in a name? That
which we call a rose by
any other name would
smell as sweet...
W. Shakespeare
Taxonomia
dos Procariotas

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Conteúdos
• Noções básicas
• Classificação dos procariotas
– Níveis taxonómicos nos procariotas
– Noção de espécie nos procariotas
– Métodos para a classificação e identificação
de procariotas
Introdução
• Até ao presente, foram identificados cerca de 1,7
milhões de organismos vivos no planeta Terra
• Estima-se que existam muitos mais – apenas 1 –
10% dos organismos vivos estarão identificados
• Para facilitar a pesquisa científica, o estudo da
biologia e a comunicação de dados, é necessário
organizar os conhecimentos actuais sobre
biodiversidade – “arrumar” os microrganismos em
grupos

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Os três domínios da vida
• Carl Woese e George Fox, 1977
Archaea, Bacteria, Eukarya.
Principais características

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Introdução
à classificação e
taxonomia microbiana
Noções básicas
• Taxonomia
– É a ciência e a prática da classificação de
organismos vivos
– Grego taxis (arranjo) e nomos (lei ou ciência)
• Taxon (plural taxa)
– A taxonomia baseia-se em unidades
taxonómicas (taxa)

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• Do ponto de vista prático, a taxonomia é
constituída por três áreas distintas, mas
interligadas:
– Classificação
• Distribuição dos microrganismos em grupos (plural: taxa,
singular: taxon)
– Nomenclatura
• Ramo da taxonomia que atribui nomes aos grupos
taxonómicos, de acordo com as regras aceites pela
comunidade científica
– Identificação
• É o lado prático da taxonomia...
• Processo através do qual se determina a que grupo
taxonómico reconhecido pertence um dado isolado
laboratorial
• Sistemática
– Termo frequentemente utilizado para designar a
taxonomia
– No sentido estrito, sistemática é o estudo científico
dos organismos com a finalidade de caracterizá-los e
organizá-los de forma ordenada
– Assim, qualquer estudo sobre a natureza dos
microrganismos em que o conhecimento adquirido
seja empregue para trabalho taxonómico, é
considerado como sendo um estudo em sistemática
• Pode abranger muitas disciplinas (morfologia, ecologia,
epidemiologia, bioquímica, biologia molecular, fisiologia)

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Níveis taxonómicos dos procariotas
Conceitos de espécie e de estirpe
• Grupo taxonómico básico – espécie
• Espécie procariótica = conjunto de estirpes que
partilham muitas propriedades estáveis umas com as
outras e que diferem significativamente das restantes
estirpes
– Estirpe = descendentes duma única cultura pura de
microrganismos
• Espécie procariótica = conjunto de todos os
microrganismos que partilham as mesmas sequências
nos seus genes principais; idealmente, deverá ser
possível também distinguir as espécies umas das outras
do ponto de vista fenotípico

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Descritores aplicados às estirpes
• Biovar
– Variantes (estirpes) dum microrganismo
caracterizadas por apresentarem
características bioquímicas ou fisiológicas
diferentes das restantes estirpes
• Morfovar
– Diferem nas características morfológicas
• Serovar
– Possuem propriedades antigénicas distintas
Conceito de estirpe-tipo
• Existe uma por espécie – em geral, a primeira das
estirpes daquela espécie que foi estudada (geralmente,
é também a que está mais bem caracterizada)
• Objectivo: garantir a permanência dos nomes mesmo
quando há revisões da nomenclatura
– Quando há revisões, a estirpe-tipo da espécie tem sempre que
permanecer no género do qual é portadora do nome
– As outras estirpes só ficarão na mesma espécie se forem muito
semelhantes à estirpe-tipo

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Conceito de género nos
procariotas
• Género = grupo bem definido, constituído
por uma ou mais espécies, e que se
encontra claramente separado dos
restantes géneros.
• Conceito subjectivo…
Técnicas de trabalho
em taxonomia e filogenia microbiana
• A abordagem clássica para determinar a
posição taxonómica e filogenética dos
microrganismos consiste em estudar as suas
características morfológicas, fisiológicas,
metabólicas, ecológicas e genéticas para poder
agrupá-los/incluí-los num grupo existente

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• O teor de G+C no ADN é fácil de determinar e é muito útil do ponto
de vista taxonómico (é uma medida indirecta da sequência de
bases no ADN)
• Podem usar-se estudos de hibridação de ácidos nucleicos para
comparar sequências de ADN ou de ARN e determinar o grau de
proximidade genética dos microrganismos
• A sequenciação de ácidos nucleicos é o método mais directo e mais
robusto para a comparação do genoma de microrganismos. Pode
sequenciar-se o genoma completo ou, mais frequentemente,
apenas uma parte (ex.: porção que codifica o rARN 16S)
• Nalguns casos, a sequência dos aminoácidos de certas proteínas
bacterianas também pode fornecer informação importante do ponto
de vista taxonómico e filogenético
Divisões dos procariotas
• Principais filos dos
domínios Archeae e
Bacteria
• O Bergey’s Manual e sua
organização

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Subdivisões do Domínio Archaea: filos
Crenarchaeota e Euryarchaeota
Subdivisões do Domínio Bacteria – Principais filos

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O Bergey’s Manual
• Publicado pela primeira vez por David
Bergey (University of Pennsylvania, 1923)
• Bergey’s Manual of Determinative
Bacteriology (9ª. Ed.)
• Bergey’s Manual of Systematic
Bacteriology (2ª. Ed.)
Bergey´s Manual
• Vol I – Archaea, Cianobactérias, Fototróficas
Verdes e géneros com ramificações profundas
• Vol II – As Proteobactérias
• Vol. III – As Gram-Positivas de baixo G+C
• Vol. IV – As Gram-positivas de elevado G+C
• Vol. V – Planctomicetas, Espiroquetas,
Fibrobacters, Bacteroides e Fusobactérias

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1. Os Archaea
• Grande diversidade morfológica e fisiológica.
• Reacção variável ao Gram e morfologia muito
variável
• Multiplicação por divisão binária, gemulação,
fragmentação
• Desde quimiolito-autotróficos até organotróficos
• Mesófilos e hipertermófilos
• Ambientes extremos (aquosos ou terrestres)
Características especiais das
Arqueobactérias
Parede celular
• Nas Gram-positivas
– camada única, espessa, dum
heteropolissacárido
– Não contém peptidoglicano
• Nas Gram-negativas
– Não têm membrana externa
– Camada de proteína ou glicoproteína a
seguir à membrana citoplasmática

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Características especiais das
Arqueobactérias
Lípidos e membranas
• Lípidos membranares de cadeia
ramificada
• Ácidos gordos ligados por ligações éter
e não éster
• Diferentes combinações de lípidos
polares e apolares para obter
membranas com diferentes pontos de
fusão – diferentes preferências térmicas
Características especiais das
Arqueobactérias
Metabolismo
• Autotrofia muito difundida entre
metanogénicos e hipertermófilos

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Características especiais das
Arqueobactérias
Taxonomia
• Divididas em dois filos com base no
rARN:
• Euryarchaeota
• Crenarchaeota
Características especiais das
Arqueobactérias
Chrenarchaeota
• Representam as arqueobactérias
ancestrais
• Na maioria termófilos ou hipertermófilos
• Existem, contudo, alguns mesófilos:
picoplâncton oceânico
• Muitos acidófilos e dependentes do
enxofre

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Características especiais das
Arqueobactérias
Euryarchaeota
• Ocupam muitos nichos ecológicos de
temperatura relativamente mais baixa
• Padrões metabólicos muito
diversificados
• Metanogénicos, halófilos extremos,
utilizadores de sulfatos e termófilos
extremos com metabolismo dependente
dos sulfatos
Arqueobactérias do rúmen:
Metanogénicos
• Importantes – representam cerca de 3%
da biomassa total do rúmen
• Anaeróbias estritas
• Utilizam o hidrogénio produzido por outras
bactérias para a produção de metano e
mantêm baixas pressões parciais de H no
rúmen – importante para o bom
funcionamento deste órgão

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1. Deinococcus e Gram-negativas
não-proteobactérias
• Deinococos
• Bactérias fotossintéticas
• Plantomycetas
• Espiroquetas
• Bacteróides
• Esfingobactérias
Planctomicetas
• Clamídias
– Parasitas intracelulares obrigatórios (aves e mamíferos)
– Extremamente limitados do ponto de vista metabólico
– Chlamydia psittaci
• Psitacose na espécie humana; também afecta cavalos e coalas
– C. trachomatis
• tracoma
– C. pneumonium
• Pneumonias
– C. suis – porcos; conjuntivite, enterite, pericardite, pneumonia,
poliartrite, rinite

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Clamídias - patogénese
• Principalmente invasivas – não há produção
significativa de toxinas
• Não são totalmente eliminadas pelas defesas dos
hospedeiros – reinfecção e danos continuados
• Reinfecções aumentam a gravidade da resposta
inflamatória
• A patogénese deve-se, em parte, à resposta das
células infectadas, não imunitárias, em especial das
células do endotélio e dos epitélios das mucosas
Espiroquetas
• Gram-negativos de morfologia helicoidal
• Móveis por flagelos especiais – os
filamentos axiais
• Podem ser anaeróbias, aeróbias
facultativas ou aeróbias
• Diversidade ecológica muito ampla

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Espiroquetas
• 4 géneros:
– Brachyspira
– Borrelia
– Treponema
– Leptospira
Brachyspira
• Exemplo: B. hyodysenteriae
– Disenteria suína – doença mucodiarreica grave
– Pode ser fatal
– A bactéria é móvel – desloca-se facilmente no muco
intestinal e coloniza as criptas do cólon e outros
enterócitos que estejam reobertos de muco
– Não adere nem invade os enterócitos
– Patogénese deve-se possivelmente à produção de
citotoxinas (como a beta-hemolisina) e proteases,
que danificam as células do epitélio intestinal

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Leptospira
• Leptospirose – zoonose
• As leptospiras colonizam frequentemente
os túbulos proximais dos rins e podem ser
excretadas durante muito tempo pelos
hospedeiros-reservatório, sem que estes
apresentem sinais clínicos – portadores
assintomáticos
Leptospira
• Etapas comuns a todas as leptospiroses:
– Exposição através de mucosas, conjuntiva ou pele danificadas
– Invasão
– Eventual desenvolvimento de leptospirémia
– A bactéria prolifera nos órgãos parenquimatosos (fígado, rins,
pâncreas) e nas meninges
– Pode danificar a interface mãe-feto ou invadir para além da
placenta, causando morte fetal, aborto ou nascimento de
animais fracos
– Os anticorpos e o sistema do complemento do hospedeiro (ou a
aplicação de antibioterapia) podem controlar a infecção, mas o
hospedeiro pode ficar portador durante muito tempo

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Treponema
• T. pallidum – sífilis humana
• T. paraluis-cuniculi – sífilis dos coelhos
• T. brennaborense – dermatite interdigital nos
bovinos
Borrelia
• Borrelia burgdorferi – doença de Lyme em seres
humanos, cães (risco + elevado), gatos, bovinos e
cavalos
• Começa com uma lesão no local da picada – eritrema
migrans
• Semanas/meses depois – 2.ª fase – febre, arrepios, mal-estar,
rigidez muscular, sinais musculo-esqueléticos
(dores nas articulações e músculos) e, nalguns casos,
afecta o sistema nervoso central (paralisia facial,
meningite, encefalite, perturbações do sono, alteração
da personalidade, etc.)

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Borrelia
• 3.ª fase – meses ou anos + tarde – inflamação
articular persistente, fadiga e, ocasionalmente,
paralisia
• Baixa mortalidade
• Transmitidas por carraças
• Outras borrelioses
– B. theileri – borreliose bovina
– B. anserina – espiroquetose em aves domésticas e
selvagens
3. As proteobactérias
• Gram-negativas
• Morfologia e fisiologia muito diversa
• 5 sub-grupos:
– α
– β
– γ
– δ
– ε

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As α-proteobactérias
• Proteobactérias oligotróficas (Caulobacter e
Hyphomicrobium)
• metilotróficas (Methylobacterium)
• Quimiolitotróficas (Nitrobacter)
• Fixação de azoto (Rhizobium)
• Patogénicos para o Homem e animais:
– Rickettsia
– Brucella
– Fam. Pasteurellaceae
Rickettsia
• Contém algumas das mais virulentas das bactérias que
se conhece
• Tifo – R. prowazekii e R. typhi
• Febre das manchas – outras riquétsias
• Os cães e os gatos podem ser portadores de certas
riquétsias, sem apresentarem sinais de doença
• Febre, lesões cutâneas típicas, outros sintomas vagos
(como poliartrite, mialgia, dor abdominal, déficit
vestibular, anorexia, alterações do estado mental)

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Rickettsia
• As riquétsias são parasitas itnracelulares
obrigatórias
• Produzem enzimas que danificam as células do
hospedeiro
• Associam-se principalmente ao endotélio
vascular e às células musculares lisas
vasculares, causando vasculite e perivasculite
necrotiznte – hemorragias e efusões
Brucella
• Agentes da brucelose – zoonose
• Também parasitas intracelulares, que se localizam
no sistema retículo-endotelial e no tracto reprodutivo,
causando danos ao hospedeiro para toda a vida –
infecções crónicas
• Principal causa de esterilidade nos animais
domésticos
• Animais infectados excretam grandes quantidades
de bactérias na urina, leite, descargas vaginais,
sémen e produtos do parto

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Brucella
• B. abortus – aborto, orquite, epididimite nos bovinos
• B. melitensis – aborto, mastite, problemas nos pés,
orquite em caprinos
• B. ovis – epididimite, orquite, infertilidade, nefrite em
ovinos
• B. suis – porcos (mas tb lebres, caribus, renas,
roedores) – abortos, artrites, infertilidade, orquite,
discospondilite, abcessos
Brucella
• B. canis – aborto, discospondilite,
epididimite, infertilidade, dermatite,
meningite, glomerulonefrite, osteomielite
em cães
• B. cetaceae, B, pinnipediae – mamíferos
marinhos

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As α-proteobactérias
Proteobactérias oligotróficas
• Caulobacter e Hyphomicrobium
• Ambientes aquáticos
• Reprodução por gemulação
• Possuem apêndices:
– prostecas (extensão da célula)
– Caules (apêndices inanimados)
As α-proteobactérias
• Família Pasteurellaceae
– Pasteurella
– Mannheimia
– Haemophilus
– Histophilus
– Taylorella

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Mannheimia
• M. haemolytica
– Pasteurelose ou “febre do embarque” –
doença respiratória
– Um dos mais importantes patogenes dos
bovinos domésticos
• M. varigena
– Mamite bovina (associada a traumatismos da
gl. mamária); pneumonia e septicemia em
bovinos
Pasteurella
• P. multocida
– pasteurelose
– Baixa especificidade quanto ao hospedeiro:
• Septicemia hemorrágica de bovinos domésticos e bisontes
• Pneumonia e rinite atrófica nos suínos
• Cólera das aves
• Pasteurelose dos coelhos
• Etc.
– zoonótica – mordeduras de animais

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Haemophilus
• Comensais comuns das mucosas do Homem e
animais
• Muito sensíveis à secura – não sobrevivem por
muito tempo no ambiente
– H. paragallinarum – coriza infecciosa em galinhas
poedeiras e frangos, de dispersão mundial
– H. parasuis – mortalidade de leitões e doença de
Glässer em porcos de engorda (sintomas
respiratórios, articulares, e do sistema nervoso
central)

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Histophilus
• H. somni – meningoencefalite trombo-embólica
em gado estabulado
Taylorella
• T. equigenitalis – metrite contagiosa
equina

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As β-proteobactérias
• Pontos comuns com as α-proteobactérias
do ponto de vista metabólico
• Tendem a utilizar substâncias resultantes
da decomposição de materiais orgânicos
que se difundem para as zonas
anaeróbias dos habitats
• Algumas são patogénicas para o Homem
As β-proteobactérias -
exemplos
• Patogénicos para o Homem:
– Neisseria meningiditis (meningococos)
– Neisseria gonorrhoeae (gonococos)
– Bordetella pertussis

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As β-proteobactérias -
exemplos
• Com significado veterinário:
– Comensais, patogénicas para o Homem
(transmitidas por animais), patogénicas para
os animais
As β-proteobactérias -
exemplos
• Com significado veterinário - Neisseria:
– N. animalis
• Orofaringe, porquinhos da Índia; comensal
– N. canis
• Orofaringe, cães e gatos; infecções por mordedura
– N. dentiae
• Placa dentária, bovinos; comensal
– N. denitrificans
• Tracto respiratório superior, porquinhos da Índia; comensal
– N. iguanae
• Cavidade oral, iguanas; patogene (raramente); abcessos cutâneos,
septicemia
– N. macacae
• Orofaringe, macacos Rhesus; comensal
– N. weaveri
• Orofaringe, cães; infecções por mordedura

31. 20-11-2013
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As β-proteobactérias -
exemplos
• Com significado veterinário - Bordetella:
– Habitat natural: tracto respiratório superior
dos mamíferos e aves
– Transmitem-se de animal para animal através
dos aerossóis
– Principais espécies patogénicas:
• B. bronchiseptica
• B. avium
• B. bronchiseptica
– Infecções respiratórias
– Cães – uma das responsáveis pela “tosse de
canil”
– Outros animais: gatos, roedores, cavalos, porcos,
primatas, mamíferos marinhos, coalas
– Homem: imunodeprimidos e crianças

32. 20-11-2013
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• B. avium
– Coriza dos perús (doença altamente contagiosa
do tracto respiratório superior)
– Também infecta galinhas e outras aves
As γ-proteobactérias
• Géneros mais importantes são quimio-organotróficos,
anaeróbios facultativos
• Há também géneros quimio-organotróficos
aeróbios, fotolitotróficos, quimiolitotróficos,
metilotróficos

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As γ-proteobactérias - exemplos
• Ordem das Pseudomonadales
– Pseudomonas, Burkholderia, Azotobacter
– Quimio-heterotróficas aeróbias
– Metabolismo respiratório com O2 e por vezes nitrato
como receptores finais de e-
– Oxidam os substratos a CO2
– Têm TCA funcional
– Degradam a maioria das hexoses pela via de Entner-
Doudoroff
As γ-proteobactérias - exemplos
• Ordem das Pseudomonadales – impacto
• Muitas degradam uma grande diversidade de
moléculas orgânicas – importância na
mineralização (na natureza e nas estações de
tratamento de efluentes)
• Deterioração de alimentos refrigerados, por
serem psicrotróficas
• Patogénicas para o Homem e plantas:
– P. aeruginosa – patogénico oportunista
– Burkholderia – fitopatogénicos

34. 20-11-2013
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Pseudomonas e Burkholderia
• Pseudomonas aeruginosa
– Bovinos: mastites, abortos
– Cães: otites externas
– Cavalos: úlceras da córnea; metrites
– Aves: mortalidade embrionária
– Ovinos: Apodrecimento do velo (infecção superficial da pele)
– Diversos animais: infecções urinárias, sepeticemias, infecção de feridas,
abcessos, granulomas
• Pseudomonas fluorescens
– Bovinos: mastite
– Aves: mortalidade embrionária
• Burkholderia mallei
– Mulas, burros, cavalos, cães, gatos: mormo (infecção respiratória)
• Burkholderia pseudomallei
– meloidiose
melioidose

35. 20-11-2013
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As γ-proteobactérias - exemplos
• Moraxella
– Comensais
• M. boevrei e M. caprae - caprinos
• M. caviae e M. cuniculi – roedores (p. da Índia e
coelhos, respectivamente)
– Patogénicas
• M. bovis – conjuntivite nos bovinos
• M. ovis – conjuntivite nos ovinos
• M. canis – infecção de mordeduras

36. 20-11-2013
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As γ-proteobactérias - exemplos
• Família das Aeromonadaceae, Ordem das
Aeromonadales – Género Aeromonas:
– A. hydrophila – patogene oportunista; septicemia
hemorrágica em animais poiquilotérmicos
(anfíbios, répteis, peixes, marisco)
– A. salmonicida ssp. salmonicida – furunculose em
slamão
– Aeromonas spp. – diarreia do viajante em
humanos
As γ-proteobactérias - exemplos
• Ordem das Vibrionales
• Bacilos Gram-negativos, curvos, de flagelação
polar
• Oxidase-positivos
• Na sua maioria, organismos aquáticos
• Alguns patogénicos para o Homem
• Bactérias bioluminescentes – luciferase – luz
azul-esverdeada – Photobacterium – marinha

37. 20-11-2013
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As γ-proteobactérias -
exemplos
• Ordem das
Vibrionales –
patogénicos para o
Homem:
– Vibrio cholerae
– V. parahaemolyticus
– Patogénese por
produção de toxinas
Vibrio cholerae
As γ-proteobactérias - exemplos
• Ordem das Vibrionales – com interesse
veterinário:
– Vibrio metschnikovii – doença semelhante à cólera
em aves domésticas e em aves alojadas em
zoológicos
– V. ordalii – vibriose e septicemia hemorrágica em
peixes

38. 20-11-2013
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As γ-proteobactérias - exemplos
• Ordem das Enterobacteriales
• Uma família – Enterobacteriaceae
(enterobactérias)
• Todas degradam os açúcares pela via
glicolítica
• Maioria faz fermentação ácido-mista:
– Escherichia
– Proteus
– Salmonella
– Shigella
As γ-proteobactérias – exemplos
Enterobacteriaceae
• Outras fazem fermentação a 2,3-butanodiol:
– Enterobacter
– Serratia
– Erwinia
– Klebsiella

39. 20-11-2013
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As γ-proteobactérias – exemplos
Enterobacteriaceae
Impacto:
• Escherichia coli
– Habitante do tracto gastro-intestinal de animais de
sangue quente
– Indicador de contaminação fecal
– Certas estirpes patogénicas oportunistas
(gastroenterites, infecções do tracto urinário)
– Outras altamente virulentas
Escherichia coli - patogénese
• E. coli enterotoxigénica (ETEC)
– Actua no intestino delgado; diarreia neonatal em todos os mamíferos;
adere aos enterócitos e segrega toxinas
• E. coli enteropatogénica (EPEC)
– Intestino delgado e grosso; diarreia em vitelos, porcos, coelhos e
cachorros; esbate as microvilosidades intestinais, adere intimamente
aos enterócitos, causando-lhes lesões; a diarreia deriva de má
absorção
• E. coli entero-hemorrágica (EHEC)
– Intestino grosso; colite hemorrágica dos vitelos; lesões de adesão e de
esbatimento; destruição das microvilosidades; hemorragia e edema
intestinal; produção de toxinas
• E. coli necrotoxigénica (NTEC)
– Intestino delgado; diarreia em vitelos e porcos; colonização do intestino,
produção de factores citotóxicos necrotizantes – danificam o
citoesqueleto dos enterócitos

40. 20-11-2013
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Shigella
• Shigella
– Disenteria bacilar em seres humanos e
noutros primatas
Klebsiella
• Importantes do ponto de vista veterinário:
• K. pneumoniae
– Mamite bovina
– Metrite equina
– Onfalite e septicemia neonatal equina, bovina e caprina
– Diversas infecções em cães, aves ornamentais, aves de
capoeira e répteis em cativeiro
• K. oxytoca
– Esta espécie, bem como a K. pneumoniae, também causam
infecções oportunistas do tracto reprodutivo de equinos
– Nos seres humanos, as Klebsiella são importantes agentes de
infecções nosocomiais

41. 20-11-2013
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Enterobacter
• Mamites bovinas, onfalites e septicemias
neonatais, infecções uterinas em éguas,
infecções urinárias em cães e infecções
de feridas em muitas espécies
• Infecções nosocomiais no Homem
• Espécies com interesse veterinário: E.
aerogenes e E. cloacae
Citrobacter
• Patogenes oportunistas associados a
diversas infecções extra-intestinais
(mastites, infecções de feridas,
septicemias, pneumonias) em várias
espécies de animais

42. 20-11-2013
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Proteus
• Com interesse veterinário: P. mirabilis, P. vulgaris
• Isolados frequentemente de infecções caninas (cistites,
pielonefrites, prostatites, feridas, otites externas)
• Infecções urinárias em equinos
• Diarreia neonatal em ruminantes, cachorros e arminhos
• Enterite após tratamentos prolongados com antibióticos
em vitelos
• Ocasionalmente, infectam répteis: feridas de
mordeduras, abcessos
Morganella
• Habitantes normais do tracto gastro-intestinal
• Otite externa e cistite em cães
• Abcessos cutâneos, artrite séptica e
septicemia em répteis

43. 20-11-2013
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Salmonella
• Cerca de 2500 serovars
• Nomenclatura controversa: 2 espécies?
– Salmonella enterica (2443 serovars)
– Salmonella bongori (20 serovars)
• Há variações entre serovars quanto à
virulência e à epidemiologia
Há variações entre serovars quanto à
sua virulência:
• Maioria causa gastroenterite
• Algumas causam doença sistémica de origem
gastrointestinal (Typhi, Paratyphi A e C e Sendai)
• Outras encontram-se associadas a bacterémia e,
menos frequentemente, diarreias (Cholerasuis e Dublin)

44. 20-11-2013
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Há diferenças entre serovars quanto à
sua epidemiologia:
• A adaptação o hospedeiro varia entre:
– Forte preferência por determinados hospedeiros
• seres humanos (Typhi)
• Aves (Pullorum)
• Suínos (Choleraesuis)
• Ovinos (Abortus-ovis)
• Bovinos (Dublin)
– Relativa “promiscuidade”
• Typhimurium
Mecanismos genéticos subjacentes
à diversidade fenotípica do género
• Polimorfismo dos genes codificantes das estruturas
superficiais das células de Salmonella
– LPS, flagelos, fímbrias
– Frequentemente, estas estruturas constituem factores de
virulência e são alvos da imunidade celular e humoral do
hospedeiro
– Por isso, há pressão selectiva no sentido de haver diversidade
genética nestes determinantes antigénicos

45. 20-11-2013
45
Doenças
• Zoonoses
• Agudas ou crónicas
• Possibilidade de haver portadores assintomáticos
• Factores de risco:
– Idade do animal (jovens + afectados que adultos)
– Transporte
– Infecções simultâneas
– Tratamentos com medicamentos imunossupressores ou com
antibióticos por via oral
Exemplos de doenças em
animais
• Suínos
– Typhimurium (enterite), Copenhagem, Derby,
Newport, Agona, Cholerasuis (doença
sistémica de alta mortalidade, mas baixa
morbilidade em porcos jovens)
– Contaminação durante o transporte é
frequente

46. 20-11-2013
46
• Vitelos de 1 -2 semanas:
– S. Typhimurium (sintomas entéricos)
– S. Dublin (septicémia)
– Possibilidade de haver portadores
assintomáticos
– Raramente mortal nos bovinos adultos
• Aves
– S. Gallinarum (perús) e S. Pullorum (galinhas)
(doença septicémica – febre tifóide das aves)
– Infecção frequentemente letal nos pintos
– Também pode ser letal em animais mais
maduros, se causada por S. enterica ssp.
arizonae transduzida pelo fago 4

47. 20-11-2013
47
• As aves enquanto reservatório para as salmoneloses
humanas
– Mesmo na ausência das salmonelas tradicionalmente
consideradas como patógenos para as aves, a colonização
destes animais por uma ou mais serovars (Typhimurium,
Enteritidis, Heidelber, Infantis, Montevideo, Anatum) é frequente
– alimentos de origem avícola como veículos de infecção para
seres humano
– A transmissão vertical (especialmente da S. Enteritidis, S.
Typhimurium e S. Heidelberg) é frequente – ovos como veículo
comum de infecção dos seres humanos
• Cavalos
– Salmoneloses não são frequentes
– Principalmente nosocomiais e com resistência múltipla a
antibióticos
– Potros mais sensíveis do que os adultos – frequentemente
desenvolvem septicémia
• Em animais de companhia
– Frequentemente portadores, em especial animais de
trabalho (cães pastores, cães de corrida)
– Animais exóticos (répteis, batráquios) podem também ser
portadores
• Abortos como manifestação de salmoneloses
– Associados a certas serovars
– Comum em ovinos, equinos
– Com ou sem enterite

48. 20-11-2013
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Yersinia
• Yersinia pestis – peste em seres humanos
e numerosos outros mamíferos
(lagomorfos, felinos, caninos, mustelídeos
e nalguns ungulados)
• Transmissão por um vector (pulga)
• Sintomas diferentes consoante a espécie
hospedeira
Outras Yersinias
• Y. enterocolitica
– Diarreia pouco abundante e dores
abdominais em seres humanos; algumas
estirpes mais virulentas podem causar
infecções sistémicas
– Nos animais, causam ileíte, gastroenterite e
adenite mesentérica

49. 20-11-2013
49
• Y. pseudotuberculosis
– Em seres humanos, dor abdominal semelhante a
apendicite (sem diarreia)
– Pseudotuberculose em roedores, porquinhos da
guiné, gatos, cães e perus
– Associada a abortos, epididimites e orquites em
ovinos e caprinos
– Tifocolite ulcerativa em porcos
– Infecções ocasionais em animais selvagens
– Reservatório natural: pássaros selvagens
(estorninhos, p. ex.) – transmissão a predadores
(gatos e cães)
• Yersinia ruckeri
– Patogénica para salmão e truta
– Causam uma doença conhecida por “boca
vermelha”

50. 20-11-2013
50
Patogénese das infecções
por Yersinia spp.
• Parasitas intracelulares que localizam e destroem os
macrófagos
• Podem originar septicémia, mas a sua proliferação
verifica-se principalmente no interior das células
hospedeiras e nos espaços intersticiais dos tecidos
• Resistem aos mecanismos letais oxidativos e não
oxidativos das células fagocitárias do hospedeiro –
conseguem multiplicar-se abundantemente nos
fagolisossomas
Factores de patogenicidade
das yersinias
• Adesinas
• Enterotoxina termo-estável (semelhante à da E. coli) –
diarreia nas infecções por Y. enterocolitica
• Invasina – factor que permite que a Y. enterocolita e a Y.
pseudotuberculosis invadam as células dos seus
tecidos-alvo
• Substâncias que impedem a produção de citoquinas
anti-inflamatórias, protegendo o patógeno de fagocitose
e retardando o início da reacção inflamatória

51. 20-11-2013
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As δ-proteobactérias
• Relativamente poucos géneros
• Considerável diversidade metabólica e
fisiológica
• Uma classe (Predibacteria)
• Duas ordens:
– Desulfovibrionales
– Myxococcales
As ε-proteobactérias
• Menor dos 5 grupos de proteobactérias
• Bacilos delgados
• podem apresentar-se encurvados ou
helicoidais
• Microaerófilos
• Móveis
• Há espécies patogénicas para o Homem e
animais

52. 20-11-2013
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As ε-proteobactérias
– géneros patogénicos
• Campylobacter
– C. fetus (abortos em bovinos e ovinos;
septicémia e enterites no Homem)
– C. jejuni (enterite e diarreia no Homem,
abortos em ovinos)
• Helicobacter
– H. pylori – úlcera gástrica (seres humanos)
4. As bactérias Gram-positivas
de baixo G+C
• Divididas em 3 classes:
– Clostridia
– Mollicutes
– Bacilli

53. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Mollicutes
• Micoplasmas
• Desprovidas de parede celular – não sintetizam
precursores do peptidoglicano
• Resistentes à penicilina, sensíveis à lise por
choque osmótico e ao tratamento com
detergentes
• Mais estáveis do ponto de vista osmótico do que
os esferoplastos e os protoplastos – papel
estabilizante dos esteróis membranares
• Pleomórficas
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Mollicutes
• São as bactérias de menores dimensões
• Geralmente anaeróbias facultativas
• Ampla difusão na natureza
• Há espécies patogénicas para o Homem,
animais ou plantas

54. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Clostridia
• Principal género – Clostridium
• Bacilos anaeróbios estritos, esporulados
• Muitos podem obter ATP a partir de
aminoácidos, oxidando um aminoácido
simultaneamente com a redução doutro –
reacção de Stickland
• Produtos finais desta reacção: amónia,
H2S, ácidos gordos e aminas
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Clostridia
• Impacto dos clostrídios
– Deterioração dos alimentos, mesmo dos
tratados termicamente
– Putrefacção – odores desagradáveis;
decomposição de proteínas (reacção de
Stickland)
– Produção industrial de butanol (Clostridium
acetobutylicum)

55. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Clostridia
• Clostrídios patogénicos
– Produção de toxinas:
• Clostrídios neurotóxicos
– C. tetani e C. botulinum
• Clostrídios histotóxicos
– C. septicum, C. sordelii, C. perfringens, C. novyi, C.
chauvoei
• Clostrídios entéricos e enterotoxémicos
– C. perfringens, C. spiroforme
Clostrídios neurotóxicos
• Produção de neurotoxinas (toxina
tetânica, toxina botulínica)
• Tétano e botulismo em mamíferos e aves

56. 20-11-2013
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Clostrídios histotóxicos
• Produção abundante de toxinas
• Aquisição do patógeno a partir do solo ou
endógena (tracto gastro-intestinal)
• Entrada nos tecidos na sequência dum
traumatismo
• Multiplicação local e danos extensos nos tecidos
(frequentemente, também efeitos sistémicos)
• Morte rápida do hospedeiro
• Prevenção por vacinação dos animais
Clostrídios histotóxicos
• C. septicum – edema maligno em seres humanos e animais; mionecrose,
abomasite necrótica e bacterémia fatal em ovinos e vitelos; infecções
iatrogénicas em cavalos; dermatite gangrenosa em galinhas
• C. sordellii – miosite, infecções hepáticas e morte súbita em bovinos,
ovinos e cavalos; raramente afecta seres humanos
• C. piliforme – doença de Tyzer (diarreia grave, com mortalidade elevada;
afecta muitos tipos de animais:roedores, cães, porcos, potros, vitelos,
marsupiais, etc.)
• C. perfringens – mionecrose e gangrena gasosa em seres humanos e
animais domésticos
• C. chauvoei - miosite enfisematosa necrotizante (“blackleg”, mais comum
em bovinos com menos de 3 anos de idade)
• C. novyi – patogénicos para seres humanos e animais; nos
animais:gangrena gasosa (tipo A), hepatite infecciosa necrótica (tipo B),
hemoglobinúria em ruminantes (tipo D); o tipo C não é patogénico

57. 20-11-2013
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Clostrídios
enterotoxémicos e entéricos
• C. perfringens – gastroenterites seres humanos
e muitos tipos de animais
• C. difficile – colite pseudomembranosa em seres
humanos, hamsters, porquinhos da Índia,
cavalos, avestruzes (geralmente depois de
antibioterapia ou outras perturbações da
microbiota intestinal), etc.; infecção do ceco em
lebres e coelhos
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Géneros não esporulados:
– Lactobacillus
– Leuconostoc
– Enterococcus
– Streptococcus
– Lactococcus
– Staphylococcus
– Micrococcus
• Géneros esporulados
– Bacillus

58. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Bacillus
• Esporulados aeróbios
• Produção de antibióticos (bacitracina,
gramicidina, polimixina)
• Patogénicos para o Homem e animais:
– Bacillus anthracis
– B. cereus
• Patogénicos para insectos – insecticidas
biológicos
– B. thuringiensis (corpo parasporal)
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Lactobacillus
• Bacilos ou cocobacilos não esporulados,
catalase negativos, oxidase negativos,
geralmente anaeróbios facultativos ou
microaerófilos, produzem ácido láctico
como produto final maioritário ou exclusivo
do seu metabolismo fermentativo e têm
requisitos nutritivos complexos

59. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Lactobacillus
• Podem efectuar fermentação homoláctica
(via Embden-Meyerhof) ou heteroláctica
(via das pentoses-fosfato)
• pH óptimo na zona ácida (4,5 – 6,4)
• Habitats: superfície das plantas, produtos
lácteos, carnes, microflora normal do
corpo humano (tracto gastro-intestinal,
vagina)
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Lactobacillus – impacto
• Produção de alimentos fermentados de
origem vegetal (chucrute, pickles,
azeitonas, silagem, pães com fermentos
tradicionais)
• Queijos maturados
• Iogurte
• Salsicharia

60. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Lactobacillus – impacto
• Deterioração de cervejas, vinhos, carnes,
etc.
• Geralmente não patogénicos – GRAS
(FDA)
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Leuconostoc
• Cocos Gram-positivos, não esporulados,
catalase-negativos, oxidase-negativos
• Fermentação heteroláctica
• Plantas, silagem, leite

61. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Leuconostoc
• Utilizados para a produção de vinhos,
fermentação de vegetais e produtos
lácteos
• Deterioração de alimentos
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Outros géneros de bactérias do ácido
láctico:
• Gram-positivas, não esporuladas,
catalase-negativas, oxidase-negativas
• Produzem ácido láctico como produto final
exclusivo do seu metabolismo
fermentativo
• Anaeróbios aerotolerantes

62. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Outros géneros de bactérias do ácido
láctico:
• Muito importantes na produção de
alimentos – culturas de arranque em
fermentações alimentares
• Lactobacillus, Leuconostoc (Oenococcus,
Weissella), Lactococcus, alguns
Enterococcus e Streptococcus
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Os Streptococcus
• Algumas espécies patogénicas
– Virulência muito baseada em componentes
antifagocitários dos revestimentos celulares (ex.:
proteína M)
– Muitos outros factores de virulência (hemolisinas,
estreptolisina, hialuronidase, etc.)

63. 20-11-2013
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Principais espécies
de estreptococos patogénicos
• Streptococcus pyogenes
– Infecções da garganta, glomerulonefrite aguda, febre reumática
em seres humanos
– Raramente, mamite bovina transmitida por ordenhadores
• Streptococcus mutans
– Cárie dentária em seres humanos
• Streptococcus pneumoniae
– Pneumonia lobar em seres humanos e noutros primatas;
raramente, infecções respiratórias em cavalos, vitelos e
roedores, bem como mastites em bovinos
• Streptococcus agalactiae, Streptococcus dysgalactiae,
Streptococcus uberis e parauberis – mamites, por vezes crónicas
• Streptococcus porcinus – principalmente abcessos em porcos
jovens, mas também infecções oportunistas em cavalos e em gatos
• Streptococcus canis – síndrome do choque tóxico, infecções
genitais, da pele e de feridas em cães; abcessos, metrites, mastites
e septicémia do recém-nascido em gatos; mamites bovinas
transmitidas pelos tratadores dos animais
• Streptococcus equi – mamites, infecções respiratórias muito
contagiosas e infecções genitais em cavalos; onfaloflebites em
potros; infecções oportunistas noutros animais; mastites em bovinos
e caprinos

64. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Os Enterococcus
• Residentes normais do tracto gastro-intestinal
– papel como indicadores de
contaminação fecal
• Patogénicos oportunistas
• Algumas espécies GRAS – fazem parte
das BAL
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Os Staphylococcus
• Cocos Gram-positivos, aeróbios ou
anaeróbios facultativos, catalase-positivos,
oxidase negativos
• Comensais, patogénicos oportunistas ou
patogénicos francos

65. 20-11-2013
65
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
Os Staphylococcus
• Stpahylococcus epidermidis – residente normal
da pele, infecções em indivíduos
imunodeprimidos
• S. aureus – patogénico, coagulase-positivo,
furúnculos, abcessos, infecção de feridas,
pneumonia, síndroma do choque tóxico,
intoxicações alimentares, mastites em animais
produtores de leite, etc.
4. Gram-positivas de baixo G+C.
Bacilli
A Listeria
• Bacilos curtos, aeróbios ou anaeróbios
facultativos, catalase-positivos, móveis por
flagelos peritriquiais
• Ampla distribuição na natureza; em
matéria orgânica em decomposição
• Listeria monocytogenes – patogénica para
o Homem e animais; listeriose

66. 20-11-2013
66
4. Gram-positivas de elevado
G+C
• Actinomicetas, corinebactérias,
bifidobactérias, micrococos
4. Gram-positivas de elevado
G+C. Actinomicetas
• Formam micélios e esporos assexuados
(conidiosporos ou esporangiosporos)
• Geralmente imóveis
• Importância prática considerável:
– Ampla distribuição nos solos
– Mineralização da matéria orgânica
– Produção de antibióticos
– Poucas espécies patogénicas

67. 20-11-2013
67
4. Gram-positivas de elevado
G+C. Corinebactérias
• Género Corynebacterium:
– Bacilos aeróbios e anaeróbios facultativos
– Catalase-positivos
– Dispostos em “paliçadas”
– Formam grânulos metacromáticos
– Algumas espécies são inofensivas (habitantes
saprófitas de águas)
– Muitas patogénicas para o Homem – ex.:
Corynebacterium diphtheriae
4. Gram-positivas de elevado
G+C. Micobactérias
• Género Mycobacterium:
– Bacilos direitos ou ligeiramente encurvados que por
vezes podem apresentar ramificações ou formar
filamentos
– Aeróbios, catalase-positivos
– Paredes com ácido micólico – ácido-rápidas
– Alguns saprófitas, de vida livre
– Maioria patogénicos para os animais
– Crescimento lento

68. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de elevado
G+C. Micobactérias
• Género Mycobacterium:
– M. tuberculosis
– M. leprae
– M. bovis – tuberculoses bovinas,
transmissíveis
4. Gram-positivas de elevado
G+C. Micrococos
• Género Micrococcus:
• Fenotipicamente semelhantes aos estafilococos
• Aeróbios, catalase-positivos
• Colónias coloridas (amarelas, laranjas,
vermelhas)
• Amplamente dispersos em solos, águas e na
pele dos mamíferos
• Adaptados a aw baixo

69. 20-11-2013
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4. Gram-positivas de elevado
G+C. bifidobactérias
Género Bifidobacterium:
• Bacilos imóveis, plemórficos, não
esporulados, anaeróbios
• Boca, tracto intestinal de animais de
sangue quente, esgotos, insectos
• Colonizador incial do intestino humno
• Probiótica