Uma página sobre o Bioreal Microbial no gênero Propionibacterium
Classificação
Taxas de ordem superior:
Bactérias; Actinobactérias; Actinobactérias (classe); Actinobactérias; Actinomycetales; Propionibacterineae; Propionibacteriaceae
Espécie:
Propionibacterium acidipropionici; P. acnes; P. australiense; P. avidum; P. cyclohexanicum; P. freudenreichii; P. granulosum; P. jensenii; P. microaerophilum; P. propionicum; P. thoenii; P. sp.
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NCBI: Genoma Taxonomia: -Nocardioides sp. JS614 -Propionibacterium acnes KPA171202
Descrição e Significado
Espécie de Propionibacteria pode ser encontrada em todo o corpo. As Propionibactérias são geralmente não patogénicas; contudo, quando certas espécies de Propionibactérias contaminam o sangue e outros fluidos corporais, podem causar uma série de infecções, incluindo a acne vulgar (causada por P. acnes). Algumas espécies de Propionibactérias são encontradas em alimentos como queijos e outros produtos lácteos. P. freudenreichii é usado na fabricação de queijo suíço para produzir seu sabor e buracos característicos. O sabor deriva do propionato, um produto de fermentação, e os buracos ou “olhos” de bolhas de dióxido de carbono.
Estrutura do genoma
Correntemente há um projeto de genoma que está completo no Propionibacterium acnes KPA1202, e há um progresso no Nocardioides sp. JS614. Toda a sequência genómica de P. acnes inclui 2333 genes putativos e revela numerosos produtos genéticos envolvidos em degradar moléculas hospedeiras, incluindo sialidases, neuraminidases, endoglicoceramidases, lipases, e factores de formação de poros. Para mais informações, veja os links (acima, à esquerda).
Estrutura celular e metabolismo
Propionibactérias de crescimento lento, não formadoras de esporos, bactérias Gram-positivas, anaeróbias. Elas podem ser em forma de bastão ou ramificadas e podem ocorrer singularmente, em pares ou em grupos. Geralmente produzem ácido láctico, ácido propiônico e ácido acético a partir da glicose.
Uma espécie de Propionibacterium, P. freudenreichii (usada na fabricação de queijo suíço), parece ser dependente de aminoácidos livres e peptídeos feitos no queijo pela degradação de caseína de enzimas proteolíticas Lactobacillus (McCarthy e Courtney). P. freudenreichii produz dióxido de carbono, que faz os buracos no queijo suíço. O ácido propiônico produzido pela quebra da glicose é o que dá ao queijo suíço seu sabor característico.
Ecologia
Embora o Propionibacterium acnes possa ser encontrado na pele de humanos pré-púbicos, a verdadeira colonização na verdade começa 1 a 3 anos antes da maturação sexual. O número de bactérias aumenta de menos de 10/cm2 para 106/cm2 (principalmente na face e áreas circundantes). O P. granulosum também habita as mesmas áreas em geral que o P. acnes, mas com cerca de um centésimo do número de células de P. acnes. Além disso, P. acnes e P. granulosum são conhecidos por fazerem parte da flora microbiana do tracto gastrointestinal.
Propionibacterium jensenii e Lactobacillus paracasei subsp. paracasei numa cultura mista mostraram inibir leveduras e outros micróbios que causam deterioração alimentar em produtos lácteos como iogurte e queijo. De facto, inibem estes micróbios até 5 ordens de magnitude a temperaturas de frigoríficos (6oC) sem alterar a qualidade dos alimentos. A mistura bacteriana é eficaz contra algumas leveduras, bolores e bactérias Gram-negativas, mas não contra outras bactérias Gram-positivas. Durante os testes sobre as actividades de inibição da Propionibacterium sp., os sobrenadantes sem células que contêm os ácidos orgânicos que são produtos da fermentação não foram tão eficazes na inibição das leveduras e bolores como as células o foram. Portanto, foi assumido que algo sobre os processos em curso das células e a interação de P. jensenii e L. paracasei subsp. paracasei inibiu o crescimento de outros micróbios, além das capacidades de inibição dos ácidos que eles produzem (Schwenninger 2004).
Patologia
Os três tipos de lesões não-inflamatórias causadas pelo acúmulo de P. acnes em folículos obstruídos. De NIAMS
Acne vulgaris é a doença mais comum causada pelo P. acnes. As quatro características fisiopatológicas da acne, que ocorre mais frequentemente na face, pescoço e costas, são a hiperqueratinização, produção de sebo, proliferação bacteriana e inflamação. Três categorias de lesões formadas durante a acne são lesões não-inflamatórias, lesões inflamatórias e cicatrizes. Três lesões não-inflamatórias incluem microcomedos, comedos abertos, que têm um impacto central de queratina e lipídios e podem ou não estar levemente elevados, e comedos fechados, que são pápulas levemente elevadas que podem eventualmente se formar em uma lesão inflamatória maior. Lesões inflamatórias incluem lesões mais agravadas, como pústulas e nódulos grandes e flutuantes.
Propionibactérias têm sido conhecidas por causar, embora raramente, abscessos cerebrais, empiema subdural, infecções dentárias, endocardite, diálise peritoneal ambulatorial contínua, conjuntivite associada a lentes de contato e peritonites (lista da eMedicina). P. acnes também está associado a vários tipos de infecções e problemas de saúde como artrite anaeróbica associada a articulações protéticas, e casos de osteomielite (raramente). O P. acnes também está associado a certas espondiloartropatias associadas à acne vulgar (isolado de focos ósseos e articulações), e tem sido isolado como causa de endocardite (raramente) e relatado como causa de ceratite infecciosa quando a córnea está comprometida que pode levar à perda de visão.
As espécies de propionibacterium podem geralmente ser tratadas com antibióticos usados para o tratamento de infecções anaeróbicas; tais antibióticos incluem penicilinas, carbapenems e clindamicina. Entretanto, recentemente tem havido relatos de resistência a antibióticos em P. acnes.
Phages
Até recentemente apenas fagos relacionados a Ff eram conhecidos por serem ativos em bactérias Gram-positivas; entretanto, pelo menos cinco fagos com morfologia filamentosa mostraram ser ativos em P. freudenreichii. Os fagos filamentosos, que têm forma de vara e contêm DNA circular de cadeia única (cerca de 10 genes), geralmente infectam bactérias Gram-negativas usando morfogénese de virião, na qual partículas que não causam lise ou morte celular são secretadas através das membranas bacterianas continuamente. As cinco proteínas estruturais de um fago filamentoso são as seguintes: a proteína do revestimento principal (pVIII) que forma o tubo na camada externa do fago, duas proteínas (pVII e pIX) utilizadas para a montagem eficiente das partículas, e duas proteínas (pVI e pIII) utilizadas para a estabilidade das partículas e a capacidade do fago de infectar as bactérias. As quatro últimas proteínas (pVII, pIX, pVI e pIII) estão localizadas nas extremidades do fago em forma de vara. Duas outras proteínas geralmente encontradas neste tipo de fago (pI e pIV) são necessárias para a montagem e exportação do fago. Um dos fagos filamentosos que foi encontrado para infectar P. freudenreichii contém um ssDNA de 5.806 bases e tem um conteúdo de G-C de 64%, que é semelhante ao conteúdo de G-C de P. freudenreichii. Este fago não contém uma proteína semelhante à pIV, que assiste especificamente no canal condutor de fago da membrana externa. Isto é provavelmente devido ao fato de que, como este fago infecta bactérias Gram-positivas, que não possuem membranas externas, a proteína não é necessária. (Chopin, et al. 2002)
Bruggemann H, Henne A, Hoster F, Liesegang H, Wiezer A, Strittmatter A, Hujer S, Durre P, Gottschalk G. A sequência genómica completa de Propionibacterium acnes, um comensal de pele humana. Ciência. 2004 Jul 30;305(5684):671-3.
Chopin, Marie-Christine, Annette Rouault, S. Dusko Ehrlich, e Michel Gautier. 2002. “Filamentous phage active on the Gram-positive bacterium Propionibacterium freudenreichii.” Journal of Bacteriology, vol. 184, no. 7. Sociedade Americana de Microbiologia. (2030-2033)
Handa, Sajeev. “Infecções por Propionibactérias”. 2002. eMedicina
McCarthy, R. J., e P. Courtney. 2004. “Requisitos de aminoácidos das estirpes de Propionibacterium leiteiras.” Ohio State University.
NIAMS: Tópicos de Saúde: Acne.
Schwenninger, Susanne Miescher, e Leo Meile. 2004. “Uma cultura mista de Propionibacterium jensenii e Lactobacillus paracasei subsp. paracasei inibe leveduras de deterioração alimentar”. Systematic and Applied Microbiology, vol. 27, no. 2. Urbano e Fischer. (229-237)