Doenças provocadas por Clostridium

O gênero Clostridium possui varias características como a sensibilidade ao oxigênio, serem Gram positivos, presença de endoesporos, incapacidade de reduzir sulfato a sulfito; porém nem todas as bactérias presentes nessa classificação têm essas características.
Foram usados para a classificação desse gênero métodos embasados em exames de diagnósticos como a demonstração de esporos, o crescimento ideal em condições anaeróbicas, um padrão complexo de reatividades bioquímicas e a detecção de ácidos graxos voláteis característicos por cromatografia gasosa. Assim foram diferenciados 177 tipos de espécies bacterianas, contudo a maior parte das bactérias que puderam ser isoladas não tem importância clínica e, as que interessam, são poucas.
Mas foram feitas novas pesquisas e com o uso de técnicas que seqüenciaram o genoma dessas bactérias foram feitos novas divisão que, de maneira apropriada, deveriam ter sido divididas em novos gêneros, entretanto a classificação ainda está por isso ainda usamos o nome Clostridium.
Nesse trabalho abordaremos dois microrganismos em especial, Clostridium tetani e Clostridium botulinum, que tem significado clínico grave. Esses patógenos quando infectam o corpo humano produzem toxinas que afetam o sistema nervoso e impedem a liberação de neurotransmissores, por conseqüência ocorrem sérios danos a esse sistema.

1. TÉTANO

O tétano é uma doença grave causada pela toxina produzida por uma bactéria, o Clostridium tetani. Essa bactéria é encontrada no ambiente (solo, esterco, superfície de objetos) sob uma forma extremamente resistente, o esporo. Quando contamina lesões, sob condições favoráveis (presença de tecidos mortos, corpos estranhos e sujeira), torna-se capaz de produzir a toxina, que atua em terminais nervosos, induzindo fortes contrações musculares.

1.1 Clostridium tetani

1.1.1 Fisiologia e estrutura

C. tetani é um bastonete GRAM-POSITIVO anaeróbio, móvel e esporulado. É difícil de cultivar, porque este organismo é extremamente sensível a toxidade do oxigênio e, quando o crescimento é detectado em meio de ágar, tipicamente se apresenta como uma película sobre a superfície do ágar em vez de colônias discretas. As bactérias são proteolíticas, mas incapazes de fermentar carboidratos.

1.1.2 Patogênese

Embora as células vegetativas de C. tetani morram rapidamente em contato com o oxigênio, a formação de esporos permite que o organismo sobreviva nas condições mais adversas. Ainda mais importante é o fato e que o C. tetani produz duas toxinas, uma hemolisina sensível ao oxigênio (tetanolisina) e uma neurotoxina termolábil, codificada por plasmídeo (tetanospasmina) que transporta o gene da tetanospasmina é não conjugativo, portanto uma cepa atóxica de C. tetani não pode se converter em uma cepa toxigênica.
A tetanospasmina é produzida durante a fase estacionária de crescimento e é liberada na lise celular, sendo responsável pelas manifestações clinicas do tétano. A toxina peptídica é “cortada” por enzimas proteolíticas para formar duas cadeias peptídicas unidas por pontes dissulfeto. Em condições reduzidas, os dois peptídeos são cindidos em cadeia leve (α) e uma cadeia pesada (β). A cadeia α é internalizada e se move dos nervos periféricos para o sistema nervoso central (SNC), ela atua bloqueando a inibição pré-sináptica do SNC, causando paralisia espasmódica, tétanos e convulsões generalizadas. Quando alcança o SNC se fixa ao seu receptor a toxina bloqueia a inibição pós-sináptica normal do neurônio espinhal que segue impulsos aferentes, impedindo a liberação dos inibidores neurotransmissores. A sensibilidade resultante dos impulsos excitadores, não controlados por mecanismos de inibidores, produz uma paralisia espasmódica generalizada, característica do tétano.

1.2. Epidemiologia

C. tetani é ubiquitário. É encontrado no solo fértil e coloniza transitoriamente o trato gastrointestinal de muitos animais, incluindo humanos. As formas vegetativas de C. tetani são extremamente suscetíveis à toxidade pelo oxigênio, mas os organismos formam esporos rapidamente, podendo sobreviver na natureza por longos períodos. Nos EUA a doenças é relativamente rara, manos de 40 casos por ano sendo os idosos com diminuição da imunidade os afetados. Porém, em países em desenvolvimento ainda é um grande causador de vitimas, devido não terem em disposição a vacinação. Estima-se que ocorra 1 milhão de casos por ano, com mortalidade de 30% a 50%, sendo que metade em neonatos.

1.3. Doenças clínicas

O período de incubação do tétano varia de alguns dias até semanas. A duração de incubação está diretamente relacionada à distância da infecção primária em relação ao sistema nervoso central (SNC).
Tétano localizado: o início dos sintomas ocorre com mialgia por contrações involuntárias dos grupos musculares próximos ao ferimento, podendo ficar restrito a um determinado membro.
Tétano cefálico: ocorre devido a ferimentos em couro cabeludo, face, cavidade oral e orelha, levando a paralisia facial ipsilateral à lesão, trismo, disfagia e comprometimento dos pares cranianos iii, iv, ix, x, xii.
Tétano generalizado: caracterizado pelo trismo, devido à contração dos masseteres e músculos da mímica facial, ocasionando o riso sardônico. Outros grupos musculares são acometidos, como os retos abdominais e a musculatura paravertebral, podendo ocasionar opistótono (característico das crianças). Com a evolução da doença, os demais músculos do organismo são acometidos progressivamente. As contraturas musculares vêm logo a seguir e, dependendo de sua intensidade e freqüência, o tétano poderá ser com menor ou maior gravidade, piorando aos estímulos auditivos, visuais e táteis. Dependendo de sua intensidade, esses espasmos podem evoluir até para fraturas de vértebras ou parada respiratória. O paciente tetânico, a despeito de sua gravidade, permanece sempre lúcido. A febre, quando presente, indica mal prognóstico ou infecção secundária. Entre as manifestações de hiperatividade simpática, temos: taquicardia, hipertensão arterial lábil, sudorese profusa, vasoconstrição periférica, arritmias cardíacas e até hipotensão arterial.
Tétano neonatal: é causado pela aplicação de substâncias contaminadas na ferida do coto umbilical. O período de incubação é de aproximadamente sete dias e tem como característica principal o opistótono. No início, a criança pode apresentar apenas dificuldade para se alimentar. Geralmente ocorre em filhos de mães não-vacinadas ou inadequadamente vacinadas no pré-natal. É importante o diagnóstico diferencial com meningite e sepse do período neonatal, já que os quadros infecciosos graves neste período podem cursar com opistótono.

1.4. Diagnóstico laboratorial

O diagnóstico do tétano, como o da maioria de doenças por clostrídios, é feito com base na apresentação clínica. A detecção microscópica de C. tetani ou seu isolamento em cultura são úteis, mas frequentemente falham. Os resultados da cultura são positivos em apenas cerca de 30% dos pacientes com tétano, porque a doença pode ser causada por relativamente poucos organismos, e as bactérias de crescimento lento são rapidamente destruídas quando expostas ao ar. A toxina tetânica e os anticorpos contra ela não são detectáveis no paciente, porque a toxina se liga e é internalizada rapidamente por neurônios motores. Se o organismo for isolado em cultura, a produção de toxina pelo isolado pode ser confirmado pelo teste de neutralização com antitoxina tetânica em ratos (realizado apenas em laboratórios de referência em saúde pública).

1.5. Tratamento, prevenção e controle

A mortalidade associada ao tétano tem diminuído persistente durante o último século. A mortalidade ocorre entre neonatos e pacientes cujo período de incubação seja menor que uma semana.
O tratamento do tétano requer o debridamento da ferida primária (que pode parecer inócua), o uso de metronidazol, a imunização passiva com imunoglobulina titânica humana e a vacinação com toxóide tetânico. O cuidado com a ferida e a terapia com metronidazol eliminam as bactérias vegetativas que produzem a toxina, e os anticorpos antitoxina agem ligando a moléculas livres de tetanospasmina. Metronidazol e penicilina apresentam atividades equivalentes contra C. tetani; entretanto, a penicilina, assim como a tetanospasmina, inibe a atividade de GABA, portanto não deve ser utilizada. A toxina ligada a terminações nervosas está protegida de anticorpos. Assim, os efeitos tóxicos devem ser controlados sintomaticamente até que a regulação normal da transmissão sináptica seja restaurada.
A vacinação, feita em uma série de três doses de toxóide tetânico, seguida por doses de reforço a cada 10 anos, é altamente eficiente na prevenção do tétano.

Fotos:

Tétano neonatal

2. BOTULISMO

Forma de intoxicação alimentar, causada por uma toxina produzida pela bactéria Clostridium botulinum, presente no solo e crescem em alimentos contaminados (frutas, vegetais conservados de modo inadequado), condimentos e produtos derivados de pescados. A intoxicação se caracteriza por um comprometimento severo do sistema nervoso, podendo levar a morte.

2.1 Clostridium botulinum

2.1.1. Fisiologia e Estrutura

C. botulinum, o agente etiológico do botulismo, é um grupo heterogêneo de grandes bastonetes, anaeróbios fastidiosos e esporulados. Estas bactérias se subdividem em quatro grupos, com base em propriedades fenotípicas e genéticas, e certamente representam quatro espécies separadas que foi classificada historicamente como uma espécie única. Sete toxinas botulínicas antigenicamente distintas (A a G) foram descritas; a doença humana está associada aos tipos A, B, E e F. A p0rodução de toxinas está associada a grupos específicos.

2.1.2. Patogênese

Assim como a toxina tetânica, a toxina de C. botulinum é uma protoxina (toxina A-B) de 150.000 Da que consiste em uma subunidade pequena (cadeia leve ou A) com atividade de endopeptidase de zinco e uma subunidade grande (cadeia pesada ou B), atóxica. Ao contrário da neurotoxina tetÂnica, a toxina de C. botulinum forma complexos com proteínas atóxicas que protegem a neurotoxina durante a passagem pelo trato digestivo (o que é desnecessário para a neurotoxina tetânica). A porção carboxiterminal da cadeia pesada botulínica se liga a glicoproteínas e receptores de ácido siálico específicos (diferentes daqueles da tetanospasmina) na superficie de neurônios motores e estimula a endocitose da molécula de toxina. A neurotoxina botulinica permanece na junção neuromuscular. A acidificação do endossomo estimula a liberação N- terminal da cadeia leve, mediada pela cadeia pesada. A endopeptidase botulínica inativa, então, as proteínas que regulam a liberação de acetilcolina, bloqueando a neurotransmissão em sinapses colinérgicas periféricas. Como a acetilcolina é necessária para a excitação muscular, o quadro clínico resultante do botulismo consiste em uma paralisia flácida. Assim como no tétano, a recuperação da função após o botulismo requer a regeneração das terminações nervosas.

2.2. EPIDEMIOLOGIA

C. botulinum é comumente isolado em amostras de solo e água em todo o mundo o mundo. Nos EUA é encontrado em solo neutro ou alcalino cepas do Tipo A, cepas do Tipo B são encontrados em solo orgânico, cepas do Tipo E são encontradas em solo úmido. Embora seja facilmente encontrado nos EUA a doença é rara.
Foram identificados as seguintes formas de botulismo: (1)botulismo clássico ou alimentar, (2) botulismo infantil, (3) botulismo de ferida e (4) botulismo inalatório.
Os casos de botulismo alimentar está associado a contaminação por alimentos enlatados, sendo que os alimentos podem apresentar aparencia normal, mas mesmo pequena a porção pode provocar a doença clínica fulminante. O botulismo infantil está associado ao consumo de alimentos (particularmente o mel) contaminados com esporos botulínicos. A incidência de botulismo de lesão é desconhecida ou rara. O botulismo inalatório constitui um grande preocupação nesta era de bioterrorismo. A toxina botulínica foi concentrada com o propósito de ser aerossolizada e usada como asma biológica. Quando administrada desta forma, a doença inalatória apresenta um início rápido e potencialmente uma alta mortalidade.

2.3 Doenças clínicas


2.3.1 Botulismo Alimentar:

Pacientes com botulismo alimentar apresentam, tipicamente, fraqueza e tonteiras entre 1 e 2 dias após o consumo do alimento contaminado. Os sinais inciais incluem visão borrada com pupilas fixas e dilatadas, boca seca (indicativa dos efeitos anticolinérgicos da toxina), constipação e dor abdominal. Não ocorre febre. Pacientes com doença progressiva desenvolvem fraqueza descendente bilateral dos músculos periféricos (paralisia flácida), e a morte é mais habitualmente causada por paralisia respiratória. Os pacientes não apresentam alterações sensitivas ao longo da doença. Apesar da conduta agressiva tomada contra a condição do paciente, a doença pode continuar a progredir, porque a neurotoxina se liga irreversivelmente e inibe a liberação exitatória de neurotranmissores por um período prolongado. A recuperação completa frequentemente leva muitos meses ou anos, ou até que as terminações nervosas se regenerem.

A mortalidade em pacientes com botulismo alimentar, que já chegou a 70%, foi reduzida a 10% através do uso de melhores cuidados de suporte, particularmente no tratamento das compicações respiratórias.

2.3.2 Botulismo Infantil:

O botulismo infantil foi inicialmente reconhecido em 1976, e é atualmente a orma mais comum de botulismo nos EUA. Ao contrário do botulismo alimentar, esta doença é causada por neurotoxinas produzidas in vivo por C.botulinum não é capaz de sobreviver e proliferar em seus intestinos. Na ausência de microrganismos entéricos competitivos, entretanto, o organismo pode se estabelecer no trato gastrointestinal de crianças. A doença afeta tipicamente crinaças com menos de 1 ano de idade (a maioria entre 1 e 6 meses), e os sintomas são incialmente inespecíficos (por exemplo: constipação, choro fraco, comprometimento no desenvolvimento).

Pode se desenvolver uma doença progressiva com paralisia flácida e parada respirátoria; entretanto, a mortalidade em casos documentados de botulismo infantil é mutio baixa (1% a 2%). Algumas mortes de neonatos atribuídas a outras condições (por exemplo: síndrome da morte súbita infantil) podem na verdade, ser causada por botulismo.

2.3.3 Botulismo de Lesão:

O botulismo de lesão se desnvolve a partir da produção de toxinas por C. botulinum em lesões contaminadas. Embora os sintomas sejam idênticos aos da doença alimentar, o período de incubação é geralmente mais longo (quatro dias ou mais), e os sintomas gastrointestinais são menos proeminentes

2.4 Diagnóstico laboratorial

O diagnóstico clínico de botulismo é confirmado se o organismo for isolado ou se for demonstrada a atividade da toxina. Esta é mais facilmente é mais facilmente encontrada nos estágios iniciais da doença. Deve-se realizar uma tentativa de cultivar C. botulinum a partir das fezes de pacientes com doença alimentar e, se possível, do alimento relacionado. Nenhum exame isolado para a detecção de botulismo alimentar apresenta sensibilidade maior que 60%. Por outro lado, a toxina é detectada no soro de mais de 90% dos neonatos com botulismo.
O isolamento de C. botulinum a partir de amostras contaminadas por outros organismos pode ser melhorado pelo aquecimento da amostra a 80ºC durante 10 minutos, para destruir todas as bactérias que não são clostrídios. A cultura da amostra aquecida em meios anaeróbios enriquecidos nutricionalmente permite que os esporos de C. botulinum, que são resistentes ao calor, germinem. As cepas de C. botulinum associadas ao botulismo humano são caracterizadas pela produção de lípase (que aparece como um filme iridescente em colônias cultivadas em ágar gema de ovo) e pela capacidade de digerir proteínas do leite, hidrolisar gelatina e fermentar glicose.
A demonstração da toxina (tipicamente realizada e laboratórios de saúde pública) deve ser realizada com um bioensaio em camundongos. Este procedimento consiste em preparar duas alíquotas do isolado, misturar uma delas com antitoxina e inocular intraperitonelamente cada alíquota em camundongos, confirma-se a atividade da toxina. Amostra do alimento relacionando a doença, fezes e soro do paciente devem sem testadas quando à atividade da toxina.
O diagnóstico de botulismo infantil é corroborado se (1) C. botulinum for isolado nas fezes ou (2) for detectada atividade da toxina nas fezes ou no soro. O organismo pode ser isolado em cultura de fezes em praticamente todos os pacientes, porque os neonatos podem permanecer como portadores assintomáticos do organismo durante muitos meses, mesmo depois de recuperados da doença. O botulismo de lesão é confirmado pelo isolamento do organismo a partir da ferida, ou pela detecção de atividade da toxina no exsudato da ferida ou soro.

2.5 Tratamento, prevenção e controle

Pacientes com botulismo necessitam das seguintes medidas terapêuticas (1) suporte ventilatório adequado, (2) eliminação do organismo do trato gastrointestinal, através do uso criterioso de lavagem gástrica e terapia com metronidazol ou penicilina e (3) uso de antitoxina botulínica trivalente contra as toxinas A, B e E para neutralizar toxinas circulantes na corrente sanguínea. A respiração artificial é extremamente importante para reduzir a mortalidade. Não se desenvolvem níveis protetores de anticorpos após a doença, portanto os pacientes são suscetíveis a múltiplas infecções.
A doença é prevenida destruindo-se os esporos nos alimentos (o que praticamente impossível, por motivos práticos), impedindo-se a germinação dos esporos (mantendo-se o alimento em um ph ácido ou estocado a 4ºC ou menos) ou destruindo-se a toxina pré-formada (todas as toxinas botulínicas são inativadas pelo aquecimento entre 60ºC e 100ºC durante 10 minutos). O botulismo infantil foi associado ao consumo de mel contaminado por esporos de C. botulinum, portanto crianças com menos de 1 ano de idade não devem comer mel.

2.6 Benefícios da substância botulínica

Os efeitos terapêuticos da toxina botulínica vêm sendo estudados há décadas. No início, a substância foi utilizada para tratamento de estrabismo e de espasmos involuntários da musculatura das pálpebras. Administrada em pequenas doses, a toxina vem sendo usada para tratar doenças relacionadas a contrações musculares indesejáveis.

Conclusões

O que podemos concluir é que o C. tetani e o C. botulinum, possuem o mesmo gênero, porém são de espécies diferentes, assim provocando uma doença diferente, com diferentes sinais e sintomas, sendo que o diagnóstico pode ser realizado por sorologia, e o tratamento realizado com antiinflamatórios e toxicas próprias.
O tétano e botulismo são doença que sensibilizam o sistema SNC, e o melhor modo de prevenção em relação ao botulismo seria evitar alimentos aparente deteriorados, e o tétano a melhor forma de prevenção é a vacinação, onde é disponibilizada gratuitamente pelo SUS.
São doenças preveníveis, então o papel de nós profissionais de saúde é de levar à informação a população, de forma educativa e didática estaremos educando a população.





















BIBLIOGRAFIA


LIVRO:

• MURRAY,Patrick R. [at.al]. Microbiologia Médica. 5ª Edição. Pgs: 393,398,399,400,401,402,403. Rio de Janeiro. Elsevier,2006.
  
• KONEMAN,Elmer W.[et.al] Diagnóstico Microbiológico.5ª edição. Pg:29. Guanabara Koogan. Rio de janeiro
  

Acadêmica:

Karen Quevedo