ano 7 / 2016

30

ENTREVISTA

IMUNIDADE BACTERIANAMÚLTIPLAS PERSONALIDADES

Luiz Rodolpho Travassos recorda a participação do pai,

Joaquim Travassos, na criação da SBM

Como funciona o sistema CRISPR, que protege esses micro-

organismos de infecções virais

Técnicas moleculares e de DNA revelam semelhança entre diferentes espécies da

bactéria Bacillus cereus

Pág. 19 Pág. 15 Pág. 06

60 ANOS DE HISTÓRIAE

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SBM EM FESTA

BIÊNIO 2016-2017 / SBM 2016-2017

Carlos Pelleschi Taborda (ICB-USP)Ana Lucia Figueiredo Porto (UFRPE)

Sergio Eduardo Longo Fracalanzza (UFRJ)

Maria José Soares M. Giannini (UNESP)Gustavo Henrique Goldmann (FCF-USP/RP)

Carla Taddei Neves Castro (FCF-USP)

Waldir Pereira Elias Junior (Inst. Butantã)

Jorge Luiz Mello Sampaio (FCF-USP)

Marcio Lourenço Rodrigues (Fiocruz/UFRJ)

Giliane de Souza Trindade - UFMG

Renato Santana de Aguiar – UFRJ

Luis Henrique Souza Guimarães – FFCLRP – USPIdjane Santana de Oliveira – UFPE

Welington Luiz de Araújo – ICB – USP

Rosely Maria Zancopé Oliveira - Fiocruz/RJ

Iran Malavazi – UFSC

Miliane Moreira Soares de Souza – UFRRJ

Ana Lucia Figueiredo Porto – UFRPE

Célia Maria de Almeida Soares – UFG

Elaine Cristina Pereira de Martinis – FCFRP-USPLeticia de Albuquerque Maranhão Carneiro – UFRJ

Daniel Santos Mansur – UFSC

Fernando Dini Andreote – ESALQ – USP

Afonso Luis Barth – UFRGS

Luiz Fernando Wurdig Roesch – UNIPAMPA

Elizabeth de Andrade Marques, UERJ Roxane Maria Fontes Piazza – IBU

Ilana Lopes B. da Cunha Camargo – FCFRP-USP

Marcela Pellegrini Peçanha – PUC-SP Lucy Seldin – UFRJ

Luis Augusto Nero - UFV

Mateus Matiuzzi da Costa – UNIVASF

COORDENADORES DE ÁREA

Genética de Micro-organismos e Bioinformática

03

Ano 7, nº 30

São Paulo: SBM, 2016

Microbiologia in foco

Roxane Maria Fontes Piazza

Periodicidade trimestral

Sergio Eduardo Longo Fracalanzza

Sergio Eduardo Longo Fracalanzza

É com grande satisfação que publicamos a 30ª edição da revista Microbiologia in Foco. Na reportagem de capa, destacamos a comemoração dos 60 Anos de fundação da Sociedade Brasileira de Microbiologia. Por decisão do professor Carlos Taborda, atual presidente, a solenidade foi realizada no Instituto de Microbiologia da Paulo de Góes da UFRJ , que teve pape l preponderante na criação e posterior desenvolvimento da SBM. A ideia era fazer a celebração na instituição onde tudo começou. Para complementar os festejos, nada mais oportuno do que a entrevista da página 6, onde Luiz Rodolpho Travassos, professor titular do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia da UNIFESP, fala sobre seu pai, Joaquim Travassos da Rosa, primeiro presidente da Sociedade Brasileira de Microbiologia.

Outros temas importantes são abordados em artigos especiais. Um deles, intitulado CRISPR, o sistema imune adaptativo das bactérias aborda um tema altamente relevante e atual. No locus CRISPR são encontrados genes que codificam proteínas com diversas funções de modificação e interação com o DNA. Essas proteínas são denominadas Cas (proteínas associadas ao CRISPR) e seus mecanismos resultam em um efeito de imunidade da célula bacteriana aos bacteriófagos, protegendo-a de infecções subsequentes, comuns em um ambiente hostil para estes micro-organismos. Aplicações subjacentes desse conhecimento básico, no campo biotecnológico e de síntese artificial de crRNAs, fizeram com que os estudos do locus CRISPR fossem considerados o avanço científico de 2015 pela revista Science.

Já no artigo Bacillus cereus lato sensu: uma única bactéria com personalidades múltiplas? os leitores encontrarão uma discussão sobre a taxonomia e as implicações do estudo deste grupo de microrganismos do gênero Bacillus, particularmente em relação a três espécies: B. cereus, B. thuringiensis, B. anthracis. Estas apresentam grande similaridade genética, mas, historicamente, são consideradas espécies distintas. Entretanto, novos estudos sugerem que essas três espécies seriam, na realidade, um único táxon. As possíveis implicações desses dados são intrigantes, pois mostram que a simples aquisição de plasmídeos parece ser suficiente para que uma espécie apresente características tidas como típicas de outra espécie.

Agradecemos a todos que colaboraram com este número da revista Microbiologia in Foco e contamos com a participação dos colegas para futuras edições.

Circulação

Nacional.Acesso gratuito para

sócios da SBM

Prezado microbiologista,

04

Desvendadas as rotas de disseminação da gripe aviária

Fonte: Role for migratory wild birds in the global spread of avian influenza H5N8, Science, 14 de outubro de 2016.

O surto 2014-15 de gripe aviária foi provavelmente iniciado por aves migratórias de longa distância a partir de duas rotas principais – uma que parte do leste asiático (Península

Coreana), passa a norte da costa Ártica da Eurásia e depois segue para o oeste da Europa; e a segunda rota part indo da Península Coreana, seguindo pelo leste até o Estreito de Bering e, depois, rumando para o sul, ao longo da costa da América do Norte. Para identificar as vias pelas quais a doença de e s p a l h o u , p e s q u i s a d o r e s d o G l o b a l Consortium for H5N8 and Related Influenza Viruses (Consórcio Global para H5N8 e Vírus Influenza Relacionados) analisaram as variações do vírus presentes em amostras recolhidas em diferentes locais e épocas ao longo do surto. Depois, cruzaram informações sobre os padrões de migração de aves selvagens com as datas de início do surto em diferentes regiões e com dados sobre o comércio de animais de granja nos países a f e t a d o s p e l o s u r t o . O s r e s u l t a d o s encontrados sugerem que o contato direto com as aves selvagens infectadas, ou indireto, com os materiais contaminados pelas fezes delas, seja a via mais provável de disseminação da doença entre as aves domésticas.

Vírus controlam os ciclos biogeoquímicos dos oceanos Um estudo publicado por pesquisadores italianos, britânicos e franceses na revista Science sugere que as interações entre arqueias e vírus têm um papel até hoje subestimado no funcionamento dos ecossistemas do fundo do mar e nos ciclos biogeoquímicos globais. Para entender o tamanho da participação dos vírus no controle da dinâmica microbiana dos oceanos, os cientistas analisaram amostras de sedimento do fundo dos oceanos Atlântico, Ártico e Pacífico e do Mar Mediterrâneo usando um método molecular que comparou a proporção de genes de bactérias e arqueias liberados pelos vírus e a

quantidade de células bacterianas nas amostras. Os resultados mostraram que o impacto da infecção viral é muito maior sobre as arqueias do que sobre as bactérias. Embora as arqueias representem apenas 12% das células presentes nos primeiros 50 centímetros de sedimento do fundo oceânico, a destruição desse tipo de micro-organismo induzida por vírus corresponde a até um terço da biomassa microbiana morta. Isso significa que o CO liberado pelas arqueias mor-tas por vírus contribui com 15% a 30% de todo o dióxido de carbono gerado pela destruição viral no oceano profundo.

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afeta incidência de doenças infecciosas As mudanças c l imát icas podem promover um aumento do risco das doenças infecciosas? Para investigar o tema, cientistas da Universidade de Toronto, no Canadá, a n a l i s a r a m o i m p a c t o d o f e n ô m e n o meteorológico conhecido como El Niño sobre a incidência desses casos nos Estados Unidos. A metodologia escolhida foi o cruzamento das datas de ocorrência do El Niño com as informações da National Hospital Discharge Survey, uma pesquisa feita com os registros de prontuários de pacientes nos Estados Unidos de 1970 a 2010. A análise

revelou que o El Niño estava associado a uma elevação nos casos de doenças transmitidas por vetores no Oeste do país e a um aumento das doenças gastrointestinais nas demais regiões, particularmente no Nordeste dos Estados Unidos. Para os autores do estudo, os resultados indicam que a mudança climática pode influenc ia r o r i sco de doenças infecciosas com variações regionais.

Fonte: Impact of El Niño Southern Oscillation oninfectious disease hospitalization risk in the UnitedStates, PNAS, 24 de outubro de 2016.

Nota de repúdio contra corte de verbas

A Sociedade Brasileira de Microbiologia vem a público repudiar o corte de verbas para o desenvolvimento científico do Brasil. Em um momento singular com graves problemas econômicos e instituições públicas sendo moralmente questionadas pela população, a comunidade de microbiologistas representada pela SBM ficou estarrecida com as noticias veiculadas na mídia e pela nota de protesto de membros dos Comitês Assessores do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) contra os cortes dos recursos. Ao mesmo tempo que recebemos noticias de cortes nas verbas públicas, deputados apresentam emendas parlamentares para aumentar em bilhões de reais o repasse de verbas públicas aos partidos políticos. O CNPq é uma instituição idônea e essencial para a manutenção do alto grau de desenvolvimento atingido por várias entidades públicas e privadas do Brasil. O atraso no repasse de verbas já aprovadas em editais universais e o corte sugerido de 20% a 30% das bolsas de produtividade em pesquisa ativas deverão ter impacto devastador, no curto prazo, na produção científica e tecnológica do país e, no longo prazo, comprometer a renovação dos grupos científicos. Lembramos que os pesquisadores contemplados com financiamento a pesquisa e com bolsas de

produtividade são regularmente avaliados e auditados quanto ao uso das verbas. Neste sentido, a Sociedade Brasileira de Microbiologia, en t idade representa t iva de c ien t is tas , pesquisadores, professores, tecnólogos, técnicos e de demais profissionais ligados à microbiologia manifesta a necessidade de manutenção e recomposição das verbas destinadas ao CNPq para que o desenvolv imento c ient ífico, tecnológico e de inovação alcançados durante décadas de trabalho não retroceda e aumente a nossa dependência de entidades do exterior.

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BM

Legado pessoal e profissionalcom Luiz Rodolpho Travassos

06

Luiz Rodolpho Travassos, filho do primeiro presidente da SBM, herdou do pai a paixão pelas áreas de microbiologia e imunologia. Nesta entrevista, ele recorda o papel de Joaquim Travassos no surgimento da entidade

Em 1956, o microbio-

logista Joaquim Travassos era

apontado como pr imeiro

presidente da recém-criada

Sociedade Brasi le i ra de

Microbiologia. O apreço pela

área foi herdado pelo filho,

Luiz Rodolpho Raja Gabaglia

Travassos, de 78 anos,

professor titular do Departa-

mento de Microbiologia,

Imunologia e Parasitologia da

Universidade Federal de São

Paulo. Nesta entrevista, o

herdeiro do primeiro professor

Travassos fala sobre suas

memórias relacionadas à

criação da entidade, sobre o

legado deixado pelo pai na

área de microbiologia e sobre

os desafios que esse campo

de pesquisa enfrenta.

Joaquim Travassos da Rosa (1898-1967): mérito acadêmico e científico renderam indicação para a presidência da SBM

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07

Jorge Luiz Rodolpho Travassos

Quais são suas memórias da época em que seu pai assumiu como primeiro presidente da SBM?Eu tinha 18 anos e estava entrando na faculdade de Medicina. Ele foi um presidente de transição, apontado para o posto antes que houvesse a primeira eleição de uma comissão de direção. Meu pai não era uma pessoa que tivesse uma força política no meio, como outros professores. Foi escolhido apenas pelo mérito científico e pelo reconhecimento de seu trabalho.

Que pontos pesaram para essa escolha?Naquela época, ele era um pesquisador com o nome já consolidado por seu trabalho no Instituto Butantan, na pesquisa de bactérias, vírus e ricketsias, destacando-se a toxina estafilocócica, etiologia e imunização na escarlatina, diagnóstico sorológico e vacinas contra o tifo exantemático de São Paulo e Minas e muitos outros. Esse trabalho fez com que ele se tornasse muito conhecido no meio científico. Depois, foi convidado a trabalhar no Rio de Janeiro, para a Fundação Oswaldo Cruz, de onde se tornou diretor, tendo lecionado também no Instituto de Microbiologia da UFRJ, então Universidade do Brasil, onde igualmente dirigiu a Divisão de Virologia.

Como era o envolvimento dele com a comunidade brasileira de microbiologia?Ele foi presidente da Seção do Rio de Janeiro da Society of American Bacteriologists em 1950 e novamente eleito para o período de 1956-57. Foi nessa época que a SBM foi criada, como um braço da entidade americana. Ele também foi um dos impulsionadores da pesquisa científica em Microbiologia no Brasil.

Como avalia a contribuição dele para o surgimento da SBM, que agora chega aos 60 anos?É motivo de orgulho. Esse foi um dos muitos papéis relevantes que ele desempenhou na comunidade científica brasileira. Foi diretor do Instituto Oswaldo Cruz, secretário de Estado do Ministério da Saúde no regime parlamentarista. O exemplo dele me influenciou muito, tanto que hoje sou, como ele foi, membro da Academia Brasileira de Ciências e fiz meu doutorado em Microbiologia e Imunologia. Ou seja, me dediquei às mesmas áreas que ele. Foi escolhido apenas pelo mérito científico e pelo reconhecimento de seu trabalho.

Meu pai não era

uma pessoa que

tivesse uma força

política no meio,

como outros

professores. Foi

escolhido apenas

pelo mérito

científico e pelo

reconhecimento

de seu trabalho

O exemplo dele

me influenciou

muito, tanto que

hoje sou, como

ele foi, membro

da Academia

Brasileira de

Ciências e fiz meu

doutorado em

Microbiologia e

Imunologia

08

Num momento em que o surto de microcefalia resultante dos casos de zika colocou a pesquisa brasileira em microbiologia no centro das atenções em nível global, como vê o papel da SBM?

É preciso que os professores tenham recursos para trabalhar. O trabalho na área de ciência experimental é cada dia mais caro. É praticamente impossível produzir pesquisas de qualidade com problemas de

importação, dificuldade de manter laboratórios e de participar de congressos. É preciso que haja investimentos e a entidade pode ajudar a dar visibilidade a essa causa, além de promover cientificamente a área.

Criação do Laboratório de Poliomielite no Instituto Oswaldo Cruz: incentivo de Joaquim Travassos

Institu

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Acesse nosso portal de notícias.Estamos de cara nova!

SBM em festaEvento científico realizado na UFRJ reuniu comunidade de microbiologistas para recordar

história, celebrar vitórias e comemorar o aniversário de 60 anos da entidade

Em 28 de setembro de

1956, durante o 2o Simpósio

para o Desenvolvimento da

Microb io log ia no Bras i l ,

real izado no Insti tuto de

Puericultura da Universidade do

Brasil – atual Universidade

Federal do Rio de Janeiro

(UFRJ), um grupo de cientistas

pertencentes à Society of

American Bacteriologists, ramo

do Rio de Janeiro, assinava a

ata de fundação da Sociedade

Brasileira de Microbiologia

(SBM). Por isso, o endereço

escolhido para celebrar o

aniversário de seus 60 anos de

criação da entidade foi o

Anfiteatro do Instituto de Microbi-

ologia Paulo de Góes, na UFRJ.

O evento, para cerca de 100

pessoas, teve início com uma

fala do presidente da SBM,

Carlos Taborda, e do editor da

Microbiologia in Foco, Sérgio

Fracalanzza, que recordaram os

principais momentos da história

da entidade. “Destacamos o

nascimento, a quase morte e a

ressurreição da Sociedade”,

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10

11

afirma Sérg io. Após sua

fundação, a SBM contava mais

de 300 sócios, mas, com a

dificuldade de organizar eventos

nacionais que congregassem os

pesquisadores espalhados por

todo o país, o interesse foi

caindo, até que as eleições

bianuais da diretoria pararam de

acontecer, no início da década

de 60. A Sociedade só seria

reativada em 1969, com a

realização da 1ª Jornada de

Microbiologia, pelos esforços do

professor Amadeu Cury, então

diretor do Instituto de Micro-

biologia da UFRJ. “A mensagem

que fica é que manter a

entidade viva é responsa-

bilidade de todos”, diz Sérgio

Fracalanzza. O formato escolhido para

comemorar o aniversário da

SBM foi um evento científico,

repetindo o que aconteceu à

época de sua criação. A

programação incluiu confe-

rências sobre o Brazilian

Committtee on Antimicrobial

Susceptibility Testing (BrCAST);

sobre os últimos avanços na

pesquisa para o combate ao

zika vírus e sobre as oportu-

n i d a d e s c r i a d a s p e l a

microbiologia ambiental, além

de uma mesa redonda sobre

patógenos microbianos, que

abordou assuntos como a

resposta do hospedeiro e a

resistência a antimicrobianos. O

coquetel de encerramento

trouxe uma surpresa – os ex-

presidentes da SBM presentes

ao evento foram homena-

geados com um troféu. Os

pesquisadores que colaboram

de forma mais ativa com a

agenda da entidade também

receberam da presidência um

reconhecimento especial.

Cré

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o:

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Para a diretoria, garantir a continuidade da

ex is tência da ent idade dependerá de sua

c a p a c i d a d e d e m a n t e r - s e r e l e v a n t e n a s

discussões de assuntos tão variados como

s a ú d e h u m a n a , a g r i c u l t u r a , m i c o l o g i a e

virologia. “A Sociedade precisa ter papel de

destaque na discussão de temas nacionais,

estando sempre disponível para assessorar a

saúde pública, a agricultura etc” diz Sérgio

Fracalanzza. Outro desafio é manter a interação

da comunidade de microbiologistas num país de

dimensões continentais. “Precisamos aumentar

o número de sócios e estimular ainda mais a

participação nos nossos eventos nacionais.

Nosso Congresso é um dos maiores do mundo

nessa área”, completa.

Em 28 de setembro de 1956, durante o 2º

Simpósio sobre o Desenvolvimento da

Microbiologia no Brasil, foi aprovada a criação da Sociedade

Brasileira de Microbiologia, com Joaquim Travassos como presidente

provisório.

Em 1969, numa tentativa de reavivar a Sociedade, durante

a 1ªJornalda de Microbiologia é eleita uma nova

diretoria, com Luiz Rachid Trabulsi como

presidente.

Em 4 de novembro de 1957, com 160

associados em todo o Brasil, foi eleita a

primeira diretoria da SBM, com Genésio

Pacheco como presidente.

Com regionais em 11 estados, em 1959 é

criada a Revista Brasileira de

Microbiologia, editada por Milton

Thiago de Melo.

Devido à impossibilidade de realizar encontros

nacionais, o entusiasmo pela

entidade vai diminuindo e, em 1962, apenas um

associado pagou a anuidade.

Hoje, aos 60 anos, sob o comando do professor Carlos

Taborda, a entidade possui quase 700

associados ativos em todos os estados brasileiros e no Distrito Federal.

8º

EM MICROBIOLOGIA 2017

CURSO DEAPERFEIÇOAMENTO

Local de realização

Calendário

Informações

De 03 de Fevereiro/2017 a 02de Dezembro/2017.Aulas quinzenais:

Sextas-feiras (19h às 23h) eSábados (9h às 18h).

452 horas compostas por 252horas presenciais e 200 horas

de estudo dirigido.

Carga horária

Até 30 de Janeirode 2017

Prazo de inscrição

Sociedade Brasileira de Microbiologia – Avenida Caxingui, 655 – Vila Pirajussara – São Paulo – SP

+55 11 3037-7095

curso@sbmicrobiologia.org.br

15

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18

Figura 3: Utilização de RNA-guia sintetizado artificialmente e a proteína Cas9 para aclivagem sítio-dirigida de um gene alvo.

Bacillus cereus lato sensu: uma única bactéria com

personalidades múltiplas?

Adriana M. Vivoni; Jeane Q. Chaves & Leon Rabinovitch

O gênero Bacillus forma

um extenso grupo taxonômico

com diversas características

fenotípicas e genotípicas. Esse

gênero é integrado por bactérias

de importância ambiental que

s ã o , n a s u a m a i o r i a , n ã o

patogênicas, e cujo habitat

principal é o solo, onde possuem

um papel importante no ciclo do

carbono e do nitrogênio. A

resistência dos esporos e a

divers idade fisiológica das

formas vegetativas fazem com

que sejam considerados ubíquos,

p o d e n d o s e r i s o l a d o s d e

ambientes como o solo, a água, de

gêneros alimentícios e espécimes

clínicos.

As bactérias deste gênero

são aeróbicas ou aeróbicas

facultativas, porém, algumas

espécies são descritas como

e s t r i t a m e n t e a e r ó b i c a s . O

m e t a b o l i s m o p o d e s e r

respiratório, fermentativo ou

ambos, usando vários substratos,

orgânicos e inorgânicos. No

entanto, a característica mais

m a r c a n t e d o g ê n e r o é a

capacidade de esporulação. Nesse

processo as células vegetativas,

quando em condições específicas,

e m g e r a l d e s f a v o r á v e i s ,

d e s e n v o l v e m u m c i c l o d e

esporulação típico de Bacillus e

gêneros correlatos no qual são

formados esporos bacterianos

que não ex ibem a t iv idade

metabólica e que representam

uma fase altamente resistente

contra um ambiente adverso.Os

bas tone tes são gera lmente

saprófitos e não patogênicos para

o homem ou animais, no entanto,a

espécie B. anthracis apresenta

potencial patogênico, sendo o

agente etiológico do carbúnculo

hemático nos animais e no

homem imor ta l izado pe los

postulados de Robert Koch e do

qual falaremos em detalhes mais

adiante.

Dentro do gênero Bacillus

temos o chamado “grupo do

Bacillus cereus” ou B. cereus lato

sensu. Esses termos se referem a

um grupo de espécies que

apresentam grande similaridade

g e n é t i c a e c u j a p o s i ç ã o

taxonômica tem sido amplamente

discutida. Esse grupo é composto

por sete espécies: B. cereus, B.

thuringiensis, B. anthracis, B.

mycoides, B. pseudomycoides, B.

w e i h e n s t e p h a n e n s i s e B .

cytotoxicus (Lechner et al., 1998;

Nakamura, 1998; Guinebretiere

et al., 2013).

19

20

No grupo B. cereus lato

sensu são três as espécies de maior

r e l e v â n c i a e i m p o r t â n c i a

h i s t ó r i c a : B . c e re u s , u m

reconhecido patógeno de origem

alimentar capaz de causar emese

e/ou diarreia; B. thuringiensis, um

entomopatógeno clássico com

uma ampla gama de atuação em

insetos mas considerado não

pa togênico para homens e

animais; e B. anthracis, o temido

agente do anthrax ou carbúnculo

hemático, que ganhou grande

visibilidade após os ataques

terroristas que sucederam o 11 de

setembro de 2001.

Durante muito tempo

esses microrganismos foram

considerados como espécies

d i s t i n t a s d e v i d o à s s u a s

características, tão típicas e tão

diferentes. No entanto, o advento

d e t é c n i c a s m o l e c u l a r e s

envolvendo o estudo do DNA e a

aplicação dessas técnicas em

estudos taxonômicos trouxeram

outra visão sobre essas três

espécies. Foi demonstrado que a

distinção entre estas espécies do

grupo B. cereus foi baseada

essencialmente nas características

fenotípicas e em propriedades

patogênicas codificadas, muitas

vezes, por genes localizados em

plasmídeos. Esse é o caso da

produção do cristal proteico pelas

células de B. thuringiensis e da

produção de toxinas e de cápsula

pelas células de B. anthracis.

Além disso, observou-se que esses

determinantes genéticos de

pa togen ic idade podem se r

compartilhados entre as espécies

que compõem o B. cereusl.s.,

p r inc ipa lmen te a t r avés da

transferência horizontal de genes

(Stenfors Arnesen et al., 2008).

D o p o n t o d e v i s t a

ecológico, a taxonomia do B.

cereus apresenta-se complexa

q u a n d o c o n s i d e r a m o s a s

variações associadas à simbiose,

como a virulência espécie-

específica. Por exemplo, a

cereulida, normalmente associada

com cepas eméticas de B. cereus,

também é produzida por algumas

estirpes de B. weihenstephanensis

( T h o r s e n e t a l . , 2 0 0 6 ) e

determinadas cepas de B. cereus

podem causar sintomas clínicos

semelhantes àqueles do antraz

pulmonar. Outras propriedades

atribuídas à determinada espécie

podem não ser intrinsecamente

exclusivas, como exemplo, a

psicrotolerância, característica

p r i m á r i a d o B .

weihenstephanensis, que foi

re la tada entre cepas de B.

thuringiensis e B. mycoides.

B. thuringiensis

A s c é l u l a s d e B .

t h u r i n g i e n s i s p r o d u z e m

inclusões cristalinas proteicas,

q u e c o n f e r e m a t i v i d a d e

entomopatogênica para várias

espécies pertencentes a inúmeras

ordens de insetos, destacando-se

Lepidoptera, Diptera, Coleoptera

e Hymenoptera (Schnepf et al.,

1998).

A produção de proteínas

entomotóxicas não é fato único

nas espécies que compõem o

gênero Bacillus. Lysinibacillus

s p h a e r i c u s , L . f u s i f o r m i s ,

P a e n i b a c i l l u s p o p i l l i a e ,

Brevibacillus laterosporuse

certas linhagens do P.lentimorbus

são capazes de sintetizar tais

inclusões proteicas.

E s t a s p r o t e í n a s s ã o

cod ificadas por genes que

geralmente se localizam em

p l a s m í d e o s e , c o m m e n o r

frequência, no cromossomo

bac te r i ano . Os c r i s t a i s de

proteínas são formados por

polipeptídeos, denominados d-

endotoxinas,que compreendem

as toxinas Cry, com atividade

inseticida específica, e Cyt, com

atividade citolítica inespecífica.

A produção desses cr is tais

p r o t e i c o s r e p r e s e n t a u m a

carac te r í s t i ca t íp ica de B.

thuringiensis e o diferencia das

células de B. cereus (Schnepf et

al., 1998).

B. thuringiensis possui

destaque dentro deste grupo

devido à sua importância como

agente de controle biológico.

Essa bactéria é o mais bem suce-

dido princípio ativo bacteriano

21

c o m p õ e m i n s e t i c i d a s

(biopesticidas) de importância

comercial, sendo os produtos com

base nesse ativo responsáveis por

cerca de 90% do mercado no

c a m p o m i c r o b i a n o . S u a s

aplicações para a proteção de

plantações e florestas (controle de

lagartas desfolhantes), bem como

a prevenção de doenças humanas

(controle de larvas do Aedes

aegyptie Culex), são práticas

realizadas em várias partes do

mundo em projetos integrados,

visando diminuir o emprego de

inseticidas químicos, contra os

quais pesa a questão da resistência

de insetos e malefícios que podem

causar ao homem e aos animais.

H o j e e x i s t e m d i v e r s o s

bioinseticidas com base nessa

bactéria, disponíveis no mercado

mundial.

B. cereus

São bactérias amplamente

e n c o n t r a d a s n a n a t u r e z a ,

sobretudo no solo. Originalmente

descrito como um organismo

mesófilo, esta espécie multiplica-

se bem na faixa entre 10ºC a 50ºC,

sendo que a temperatura ótima de

crescimento está entre 28ºC a

35ºC. No entanto, já foram

i d e n t i fi c a d a s e s t i r p e s

psicrotróficas e termodúricas

capazes de se multiplicar na faixa

entre 3ºC e 75ºC. Os mecanismos

de adaptação de B. cereus às

condições ambientais são diversos

e c o n t r i b u e m p a r a s u a

sobrevivência e disseminação no

ambiente (Carlin et al., 2010).

O B. cereus produz uma

variedade de exotoxinas, as quais

são responsáveis pela patogênese

e a maioria das manifestações

clínicas causadas pela espécie. As

doenças alimentares relacionadas

ao B. cereus manifestam-se,

classicamente, sob duas formas

clínicas: a síndrome diarreica e a

síndrome emética.

A síndrome diarreica é

uma in toxicação a l imentar

causada por células vegetativas,

ingeridas como células viáveis ou

e s p o r o s , q u e p r o d u z e m

enterotoxinas prote icas no

intestino delgado, após a ingestão

de alimentos contaminados com

populações de aproximadamente 5 8

10 a 10 células viáveis/g ou mL.

O s a l i m e n t o s m a i s

frequentemente contaminados

incluem produtos à base de carnes,

sopas vegetais, pudins e molhos,

leite e produtos lácteos. Na

maioria dos casos, os sintomas

manifestam-se após 12h do

c o n s u m o d o a l i m e n t o

contaminado, com um período de

incubação compreendido de 8h a

16h, e incluem dores abdominais,

d i a r r e i a a q u o s a ( o u

sanguinolenta) e ocasionalmente

náuseas e vômitos.

Atualmente, entende-se

que a doença alimentar do tipo

diarreico atribuído a B. cereus é

causada por várias enterotoxinas

t e r m o l á b e i s , t a i s c o m o a

h e m o l i s i n a B L ( H B L ) , a

enterotoxina não hemolítica

(NHE) e a citotoxina K (CytK). A

enterotoxina FM (entFM) é

considerada como possível toxina

diarreica, embora não haja relatos

de que a mesma possa ser

causadora de enfermidades

t ransmit idas por a l imentos

(Kotiranta et al., 2000). Porém, foi

re la tado que a entFM está

envolvida com a motilidade

bacteriana, na formação de

biofilme e na adesão do B. cereus

nas células epiteliais.

Asíndrome emética é uma

intoxicação alimentar atribuída a

uma toxina pré-formada no

a l imen to , a ce reu l ida , um

polipeptídio cíclico termoestável

sintetizado por uma enzima

s in t e t a se de pep t í deo não

ribossômico codificada no gene

ces. Esta toxina liga-se nos

receptores do nervo vago aferente

induzindo o quadro emético

caraterizado por ocorrência de

náuseas e vômito (que podem ser

seguidos de diarreia), geralmente

2h após o consumo do alimento

contaminado, com um curto

período de incubação de 30min a

6h. Ao estimular o nervo vago,

inibe a oxidação dos ácidos graxos

pelas mitocôndrias hepáticas,

22

provocando lesões reversíveis nas

células do fígado (Agata et al.,

1996).

Além das doenças de

origem alimentar, o B. cereus pode

c a u s a r a l g u m a s i n f e c ç õ e s

s i s t êmicas e l oca i s , como

s e p t i c e m i a , m e n i n g i t e ,

pneumon ia , endoca rd i t e e

infecções necrosantes (Granum,

1994; Bottone, 2010). Estas

infecções são pouco frequentes e,

geralmente, estão associadas às

hemolisinas, cereolisinas e

fosfolipases produzidas pelo

microrganismo, as quais podem

causar danos extensos nos tecidos

e necrose em órgãos viscerais.

E n t r e a s e n z i m a s q u e

d e s e m p e n h a m u m p a p e l

importante na virulência da

e s p é c i e , b e m c o m o n a

deterioração de diferentes gêneros

alimentícios estão proteases,

fosfolipases, lecitinases, amilases,

colagenases e lípases (Bottone,

2010).

O B. cereus também está

presente no ambiente hospitalar.

Fômites, sistemas de ventilação e

roupas de cama, são algumas das

f o n t e s d e t r a n s m i s s ã o

documentadas de surtos em

unidades de terapia intensiva.A

p r e s e n ç a d e d i s p o s i t i v o s

invasivos, tais como cateteres

intravenosos e umbilicais, sondas

urinárias, além de válvulas

ca rd íacas e marca -passos ,

predispõem à contaminação pelo

bacilo, pois este forma biofilmes

que aderem facilmente a esses

dispositivos, podendo causar

infecção crônica persistente. A

partir do biofilme pré-formado, as

células de B. cereus podem ser

liberadas periodicamente na

c o r r e n t e s a n g u í n e a , s e

dispersando para órgãos distante

causando bacteremia.

B. anthracis

B. anthracis causa uma

doença aguda potencialmente

fatal, o carbúnculo hemático,

também conhecido pela sua

denominação na língua inglesa

anthrax,cuja as mais antigas

descrições datam dos tempos pré-

bíblicos. Em 1877, Robert Koch

descreveu a espéc ie e sua

patogênese, relacionando-a com

carbúnculo hemático e, em 1930,

u m a v a c i n a c o n t e n d o o

microrganismo vivo atenuado foi

descrita por Max Sterne. Com o

advento da vacina, a incidência de

casos de carbúnculo, tanto

humano quanto animal, caiu

drasticamente e, com ela, a

atenção dada à essa bactéria. No

entanto, estudos com intuito de

determinar quais os fatores de

virulência de B. anthracis e como

eles estavam envolvidos na

p a t o g ê n e s e d a d o e n ç a

continuaram a ser conduzidos.

Esses estudos mostraram

que as cepas de B. anthracis

virulentas são caracterizadas pela

p r e s e n ç a d e d o i s g r a n d e s

plasmídeos, pXO1 e pXO2. O

pXO1 carre ia uma i lha de

patogenicidade responsável pela

codificação de três componentes:

o antígeno protetor (PA), fator

edema (EF) e fator letal (LF) que

se unem para formar duas toxinas

ativas. PA funciona como a

molécula de ligação ao receptor

ce lu la r que va i permi t i r a

internalização de EF e de LF no

citosol, onde desempenham seu

papel de toxinas. O plasmído

pXO2 codifica uma cápsula

polipeptídica negativamente

carregadaformada por ácido-poli-

D-glutâmico. Essa cápsula

a p r e s e n t a p r o p r i e d a d e s

antifagocít icas e protege a

bactéria da resposta imune inata

do hospedeiro (Sue et al., 2006).

Esporos latentes de B.

anthracis persistem no ambiente.

Esses esporos podem sobreviver

por longos per íodos e são

altamente resistentes às mudanças

de temperatura. Quando os

esporos são introduzidos em um

hospedeiro mamífero por via

cutânea, gastrointestinal ou

inalatória, eles germinam para

produzir bactérias vegetativas que

podem dividir-se rapidamente e

codificar a cápsula e outros fatores

de virulência, como as toxinas. As

bactérias em divisão requerem a

ação das toxinas para evadir o

23

sistema imune do hospedeiro e se

disseminar, normalmente através

linfonodos regionais associadosà

porta de entrada do agente.

D u r a n t e o p r o c e s s o d e

d i s seminação , ocor re uma

multiplicação exacerbada do

microrganismo, gerando números

muito elevados na corrente

sanguínea, onde a produção das

toxinas leva à letalidade. Com

relação aossintomas, a forma

cutânea da doença énormalmente

associada com edema e necrose,

levando à formação da escara

p r e t a h i s t o r i c a m e n t e

associadacom antraz, enquanto as

fo rmas adqui r idas por v ia

gastrointestinal e inalatória

simplesmente manifestam-se com

sintomas gripais genéricos que,

eventualmente, levam à sepse e ao

colapso vascular semelhante ao

choque (Luna et al., 2006).

N a n a t u r e z a , p o d e m

ocorrer epizootias em equinos,

bovídeos, caprinos e outros

animais selvagens de grande porte

como elefantes, grandes primatas

e rinocerontes. Essas epizootias se

propagam pela ingestão de

vegetação que cresce em solos

contaminados com os esporos de

B. anthracis e também pelo

c o n t a t o c o m c a r c a ç a s

contaminadas.

Em 1979 o primeiro ,

grande surto de antraz humano na

era pós-Sterne-vacinação ocorreu

em Sverdlovsk, União Soviética.

O surto ocorreu após esporos de B.

anthracis terem sido liberados de

uma instalação soviética e causou

96 casos de antraz por inalação em

seres humanos. Em 2001, casos

confirmados de an t raz por

inalação foram relatados nos EUA

em decorrência do envio de

esporos de em cartas B. anthracis

no primeiro uso intencional da

b a c t é r i a c o m o u m a a r m a

biológica. Pequenos surtos da

doença continuam a ocorrer, o

maisrecente sendo de infecções

cutâneas causadas por injeções de

heroína contaminada na Escócia

(Abbara 2014).et al.

As espécies do grupo B.

cereus compartilham um nível

elevado de similaridade genética,

de modo que tanto a hibridização

DNA-DNA, quanto a análise das

sequências do RNAr 16S e

23Snão conseguiram separar

claramente esses taxa que são,

consequentemente, considerados

por alguns taxonomistas como

variantes de uma única espécie,

embora alguns autores reportem

que, pelo menos, o B. anthracis

r e p r e s e n t a u m t á x o n

i n d e p e n d e n t e . A p e s a r d a s

e v i d ê n c i a s c i e n t í fi c a s , a s

característica fenotípicas de B.

cereus B. thuringiensis B. , e

anthracis pesam para que os

mesmo venham sendo mantidos

como espécies diferentes.

No entanto, são vários os

relatos de cepas pertencentes à

uma determinada espécie e que

apresen tam carac te r í s t i cas

fenotípicas e/ou genotípicas

reconhecidas como sendo típicas

de outra espécie. Um exemplo

d i s s o s ã o a s c e p a s d e B .

thuringiensis produtoras de

enterotoxinas, uma característica

inicialmente atribuída ao B.

cereus B. . Desde a década de 90,

thuringiensis vem sendo descrito

c o m o a g e n t e p r o d u t o r d e

enterotoxinas e causador de

intoxicação alimentar. Neste

per íodo, inúmeros es tudos

pesquisaram a ocorrência de genes

de enterotoxinas de em B. cereus

linhagens de . B. thuringiensis

Uma vez que células de B.

thuringiensis provenientes de

aplicações de biopesticidas foram

encontradas em alimentos e

bebidas, a presença de genes que

codificam as enterotoxinas e a

capacidade de produção das

mesmas deve ser considerada,

mesmo que poucos casos de

infecções gastrointestinais por B.

thur ing iens i s t enham s ido

registrados. É possível que em

v i r t u d e d a d i fi c u l d a d e d e

diferenciar o doB. thuringiensis

B . c e r e u s B . o p a p e l d o

thuringiensis em surtos de

d o e n ç a s t r a n s m i t i d a s p o r

a l i m e n t o s p o s s a t e r s i d o

subestimado.

24

Tal fato preocupa e pode

gerar uma série de problemas,

uma vez que produtos à base de B.

t h u r i n g i e n s i s t ê m s i d o

dispersados na natureza para o

controle biológico de pragas

agrícolas e de importantes vetores

de doenças humanas em vários

p a í s e s . A l g u n s a u t o r e s j á

r e l a t a r a m a p r e s e n ç a d e

enterotoxinas em cepas de B.

t h u r i n g i e n s i s i s o l a d a s d e

i n s e t i c i d a s c o m e r c i a i s e

demonstraram que resíduos de

i n s e t i c i d a s à b a s e d e B .

t h u r i n g i e n s i s p o d e m s e r

encontrados em frutas e vegetais

frescos e as cepas isoladas destas

fontes foram potencialmente

enterotoxigênicas(McIntyre et

al., 2008).

Em virtude desse dados há

s u g e s t õ e s p a r a q u e o s

procedimentos de biossegurança

para estas formulações sejam

revistos, e que estes excluam a

u t i l i z a ç ã o d e c e p a s

enterotoxigênicas. Outra opção

para solucionar esse problema

seria a aplicação da radiação gama

(Co60) para inativar esporos em

preparações de biopesticidas de B.

thuringiensis sorovar israelensis

de forma a se evitar a liberação de

esporos viáveis no ambiente.

Como resultado, seria possível a

p r o d u ç ã o d e f o r m u l a ç õ e s

irradiadas que seriam mais

seguras para o meio ambiente e

para os seres humanos, pois a

eliminação dos esporos viáveis

neutraliza o potencial patogênico

de cepas de B. thuringiensis

(Rabinovitch et al. 2014).

Alguns estudos relatam

infecções causadas por B. cereus

que se assemelhavam à forma

pulmonar de carbúnculo. Em

alguns casos as cepas de B. cereus

isoladas abrigavam plasmídeos

q u e a p r e s e n t a v a m g r a n d e

identidade com o plasmídeo

pXO1 do B. anthracis responsável

pela codificação das toxinas fator

de edema, antígeno protetor e

fator letal. Em outros, as cepas

apresentavam produção de uma

c á p s u l a c o m c o m p o s i ç ã o

diferente daquela vista em B.

anthracis e codificada por genes

localizados em um plasmídeo

(Hoffmaster et al., 2006).

Vários casos de infecções

semelhantes ao carbúnculo

ocorridas em animais e causadas

por B. cereus já foram relatados.

Em 2004, várias carcaças de

zebras foram encontradas com

sintomas “carbúnculo-like” na

Namíbia. Foram isoladas dos

animais mortos cepas de B. cereus

que apresentavam um plasmídio

semelhante ao pXO2 e essas cepas

foram denominadas de B. cereus

“zebra-killer”. Mais recentemente

surtos de doença “carbúnculo-

like” foram relatados em primatas

e outros animais em áreas de

reserva na Costa do Marfim e

C a m a r õ e s . E s s a s c e p a s ,

denominadas B. cereus biovar

an thrac i s , ap re sen tam um

cromossoma típico de B. cereus

mas abrigam os plasmídios de

virulência típicos de B. anthracis

(Brézillon et al. 2015).

Todas essas evidências

realmente reforçam a ideia de que,

pelo menos essas três espécies do

grupo do B.cereusl.s. seriam, na

verdade, um único táxon. Essas

evidências também demonstram

que a simples aquisição de

plasmídeos parece ser suficiente

para que uma espécie passe a

apresentar características tidas

como típicas de outra espécie.

Pode-se também especular que o

B.cereus l .s seja uma única

ent idade que comporta um

espectro de indivíduos. Pode-se

imaginar que os indivíduos que

apresentam as características

fenotípicas e patogenicidade

típicas de B. cereus, B. anthracis e

B. thuringiensis formem os

vértices de um triângulo. Dentro

d e s s e t r i â n g u l o e s t a r i a m

posicionados todos os demais

indivíduos que se aproximariam

mais ou menos de cada um do

vértices de acordo com pequenas

diferenças em seus conteúdo

gênicos proporcionadas, na sua

grande maioria, pela aquisição ou

perda de DNA plasmidial. Sob

esse ponto de vista, podemos

25

concluir que apesar do peso dos

fatores históricos e da importância

das características fenotípicas, ao

considerarmos os membros do

grupo do B. cereusl.s. com uma

única espécie, ampliamos os

ho r i zon te s e consegu imos

entender melhor esse grupo de

microrganismos tão fascinantes.

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