CLOSTRIDIOSES – ENTEROTOXEMIA

1. INTRODUÇÃO

O gênero Clostridium foi primeiramente descrito em 1880 e desde então foram identificadas mais de 225 espécies distribuídas em áreas geográficas distintas.

São bastonetes Gram-positivos de 0,3-2,0 µm de diâmetro e 1,5-20 mm de comprimento, anaeróbios estritos, com arranjos aos pares ou em cadeias curtas, com as extremidades arredondadas ou pontiagudas, pleomórficos, Gram positivos no cultivo jovem e geralmente móveis por flagelos peritríquios.

Formam esporos ovais ou esféricos que deformam a parede celular. Se houver crescimento em ar, ele é pequeno e a esporulação é inibida. Metabolicamente são muito diversos com temperatura ótima entre 10º C e 65º C.

Os reservatórios naturais dos clostrídios são o solo e trato gastrintestinal dos mamíferos, porém apenas 10% das espécies são capazes de causar enfermidades nos animais.

O termo clostridiose é utilizado com frequência para designar genericamente algumas enfermidades causadas por microrganismos do gênero Clostridium. No Quadro 1 na seção ANEXOS, estão representadas as principais clostridioses que afetam os animais domésticos e seus respectivos agentes causadores.

Esses agentes estão amplamente distribuídos no ambiente (solo, poeira, água e trato intestinal de herbívoros). Possuem a capacidade de produzir esporos (forma resistente) quando em ambiente desfavorável, e voltar a forma vegetativa (em condições favoráveis). Essa forma vegetativa se multiplica e produz toxinas, porém é sensível a desinfetantes e calor. Na forma de esporo pode manter-se potencialmente infectante no solo por longos períodos (anos e até décadas), sendo resistente ao calor, fator de extrema relevância representando um risco significativo para a população animal e humana. Os esporos se mantem viáveis diante da presença de matéria orgânica em decomposição com ou sem umidade.

As clostridioses podem ser adquiridas através da ingestão de toxinas pré-formadas, pela ingestão de esporos que se depositam em tecidos como fígado e músculo, e em condições específicas voltam a forma vegetativa e produzem toxinas causando a doença, ou ainda, através de contaminação e multiplicação de ferimentos.

– Clostridium perfringens (C. welchii)

Tipo A – Infecções de ferimentos, enterotoxemia do cordeiro e suíno, “yellow lamb”. Seu papel em outras enterotoxemias é controverso e seu isolamento não é prova de doença.

Tipo B – Disenteria dos cordeiros, enterotoxemia dos bezerros, ovinos, caprinos e potros.

Tipo C – Enterotoxemia dos ovinos, bezerros, cordeiros e leitões.

Tipo D – Enterotoxemia em ovinos, cordeiros e caprinos.

– Clostridium novyi (C. oedematiens)

Tipo A – “Big head” dos carneiros e do Homem.

Tipo B – morte súbita em bovinos e suínos.

Tipo C – Osteomielite em búfalos (Indonésia).

– Clostridium septicum – Edema maligno nos equinos, bovinos, ovinos e suínos. Gangrena gasosa, “braxy” nos ovinos, “navel-ill” dos cordeiros, carbúnculo sintomático nos suínos e dermatite gangrenosa nas aves

– Clostridium sordellii – Em humanos é agente causador de gangrena e mionecrose, em ovinos está associado a quadros de mionecrose, gangrena e abomasite enfisematosa. Em equinos está relacionado à onfalites, com morte de potros de 12 a 21 dias de idade.

– Clostridium chauvoei (C. feseri) – Carbúnculo ocasionalmente nos suínos.

– Clostridium botulinum tipo C e D – Martas, cães, macacos, furões e diversas espécies de aves tais como ave doméstica e patos.

– Clostridium colinum – Enterite ulcerativa “Quail disease” em codornas, perus e galinhas.

– Clostridium spiroforme – Enterotoxemia espontânea ou induzida por antimicrobianos em coelhos.

– Clostridium villosum – Abscessos espontâneos em gatos.

– Clostridium difficile – Enterocolite induzida por antimicrobianos no hamster, coelhos e cobaias. Causa também enterocolite natural em suínos, potros e, no homem.

Enterotoxemia é o nome dado a enfermidade provocada por toxinas produzidas pelo C. perfringens no trato intestinal e veiculadas pelo sangue até o local de ação. O agente está presente no solo e trato gastrointestinal de ruminantes, é aerotolerante, imóveis e seus esporos raramente são demonstrados.

 

2. ETIOLOGIA

As C.perfringens são gram-positivos, medem geralmente , de 0,8 a 1,5 µm de diâmetro e 2 a 4 µm de comprimento, com extremidades arredondadas. Os esporos são ovais e pequenos e não costumam deformar a parede celular. Dificilmente observa-se esporulação nos tecidos. O agente também não apresenta flagelos.

 

Clostridium perfringens
Tipo	Toxinas Principais
	Alfa	Beta	Épsilon	Iota
A	+	–	–	–
B	+	+	+	–
C	+	+	–	–
D	+	–	+	–
E	+	–	–	+

Tabela 1 – Sorotipagem de Clostridium perfringens de acordo com a produção das quatro toxinas principais (alfa, beta,épsilon e iota). Fonte: Diniz, A. N. Clostridium perfringens e Clostridium difficile em relação a outros enteropatógenos em cães diarreicos, 2016.

 

Clostridium perfringens é subdividido em 5 sorotipos: A,B,C,D e E, baseado nas toxinas extracelulares produzidas, as chamadas toxinas alfa, beta, épsilon e iota. Estas são as quatro principais toxinas letais (α,β,ε, ι), de maior ação patogênica. Cada um desses tipos produz toxinas menos patogênicas (menos letais). Além destas quatro toxinas, o microrganismo produz pelo menos outros 11 tipos de toxinas, estas podem ser produzidas isoladamente ou em associação, conforme o tipo de C. perfringens e a sua virulência.

Toxina α – A toxina α é o principal fator de virulência da gangrena gasosa e da enterite necrótica. Tem atividade enzimática de fosfolipase C e de esfingomielinase. É levemente termoestável e antigênica, logo pode ser utilizada como toxóide na produção de vacinas. Sua ação se baseia em hidrolisar fosfolipídeos (especialmente esfingomielina e lecitina) e promove a desorganização da membrana celular. Apresenta também ação hemolítica e dermonecrótica. A hidrólise da lecitina resulta na molécula de diacilglicerol, este por sua vez ativa a proteinoquinase C, estimulando as fosfolipases celulares e a cascata de ácido araquidônico, promovendo a síntese e liberação de mediadores pró-inflamatórios. Esses mediadores induzem a contração dos vasos sanguíneos, aumento da permeabilidade vascular, agregação plaquetária  e a disfunção miocárdica, contribuindo para para o choque profundo e morte nas enfermidades envolvidas. Todos os tipos de C. perfringens produzem a toxina α, porém a quantidade da mesma variação.

Toxina β –  As toxinas β e β2 induzem necrose hemorrágica da mucosa intestinal em inoculações experimentais. Têm atividade citotóxica e acredita-se que é por conta da formação de poros na membrana celular, podendo funcionar como neurotoxinas e resultar em vasoconstrição arterial. A toxina β é o principal fator de virulência de C. perfringens tipos B e C. Animais recém-nascidos ou que sofrem de deficiências nutricionais são os mais susceptíveis à infecção por C. perfringens tipos B e C.

Toxina ε – É a mais potente das toxinas depois da botulínica e tetânica. Esta toxina é produzida como protoxina e é ativada em contato com enzimas proteolíticas, como tripsina e quimiotripsina, além de uma zincometaloprotease produzida pelo C. perfringens no trato gastrointestinal. Exerce ação na membrana celular, não sendo internalizada pela célula levando a edema, vacuolização, fragmentação e lise celular. A toxina ocasiona rápida necrose celular e, secundariamente, perda de ATP, permeabilização da membrana celular e difusão iônica. Ela é letal, dermonecrótica e tem a capacidade de penetrar a barreira hematoencefálica e alojar-se no cérebro.

Toxina ι – É uma toxina que necessita do efeito de proteases do trato gastrintestinal para penetrar na célula. Ela atua formando poros, com saída de Na e K, e a penetração da toxina na célula, que despolimeriza os filamentos de actina, levando á destruição celular. Ela é dermonecrótica, citotóxica e enterotóxica, induzindo lesão no trato gastrointestinal.

Enterotoxina – Esta toxina apresenta atividade letal, citotóxica e enterotóxica, sendo responsável por diarreias em suínos, ovinos, bovinos, equinos, aves e caninos. É formadora de poros na membrana celular, fato que aumenta a secreção de fluidos no lúmen intestinal, reduz a absorção de glicose e leva á descamação das células epiteliais da mucosa intestinal. Ela é produzida quando o agente esporula e se mostra resistente a enzimas proteolíticas.

Toxina θ – Esta toxina se liga ao colesterol e causa hemólise das hemácias por formçaõa de oligômeros que logo após, constituem poros na membrana celular. Unida à toxina α, dificulta a migração de neutrófilos ao local de infecção e desregula as células endoteliais. A lesão causa edema e isquemia, o que reduz o fornecimento de oxigênio e favorece a multiplicação de C. perfringens. É conhecida também como perfringolisina O e induz a liberação de histamina e aumento de permeabilidade vascular, além de provocar lise de eritrócitos de várias espécies de animais, tendo ação letal, necrosante e cardiotóxica.

Toxina δ – É hemolítica e citolítica. A toxina se liga ao receptor de células que expressam gangliosídios GM2, levando à formação de poros. Apesar da toxina se ligar ao receptor, esta não invade a célula. Embora a toxina seja produzida por C. perfringens do tipo C, não tem envolvimento na patogenicidade da enterotoxemia.

Toxina κ – Tem atividade de colagenese e gelatinase, catalisando a região não polar da molécula de colágeno. Esta toxina é produzida por todos os tipos toxigênicos, apresentando ação letal e necrosante e quando administrada por via parenteral em cobaias, causa destruição extensiva do tecido conectivo e hemorragia pulmonar.

 

3. EPIDEMIOLOGIA

A ocorrência da enfermidade depende da suscetibilidade dos animais e das condições de manejo e alimentação. A doença predomina em ordem decrescente, em pequenos ruminantes, grandes ruminantes, equinos, coelhos, galinhas e suínos.

Na tabela abaixo são apresentados os principais tipos de C. perfringens e as enterotoxemias correspondentes a cada tipo toxigênico.

 

Tipo toxigênico de C. perfringens	Espécies acometidas por enterotoxemias
A	Bezerros (enterites graves) e leitões (enterite branda)
B	Potros, ovinos e caprinos (enterotoxemia) além de cordeiros (disenteria)
C	Ovinos (enterotoxemia) potros e bezerros (enterotoxemia hemorrágica neonatal)
D	Ovinos, caprinos e bovinos (enterotoxemia)
E	Bovinos (enterotoxemia)

Tabela 2 – Tipos toxigênicos de C. perfringens e as suas respectivas enterotoxemias em espécies susceptíveis. Fonte:  Megid et al. Doenças infecciosas em animais de produção e de companhia, 2016.

 

Em animais mais jovens, o principal tipo toxigênico é o C. Já em animais mais velhos, observa-se maior prevalência do tipo D, seguido pelos tipos A e B.

As enterotoxemias podem ser classificadas em: as que acometem animais jovens e as enzoóticas. As que acometem animais jovens podem ocorrer em animais recém-nascidos por conta da aquisição de flora toxigênica, modificação fisiológica do intestino do animal no início da amamentação, excesso de leite, disenteria ou mudanças bruscas na alimenção, como por exemplo, o desmame. C. perfringens, E. coli e estreptococos são os primeiros microrganismos a colonizar o sistema gastrointestinal destes animais, por via oral, através da amamentação. Porém o C. perfringens do tipo C não é um destes primeiros microrganismos e quando em condições ideais, esta bactéria se prolifera e produz toxinas, especialmente a α e β. A toxina β de C. perfringens é bastante sensível à digestão por tripsina e por isso neonatos com baixo níveis de tripsina são mais susceptíveis à infecção por C. perfringens que produzem a toxina β, representados pelo tipo B e C.

Em suínos, C. perfringens do tipo A e, principalmente do tipo C, encontram-se em pequena quantidade no intestino de animais sadios, mas a presença de coccídios, infecção pelo vírus da gastroenterite transmissível dos suínos, rotavírus, entre outros patógenos intestinais, propiciam a colonização desses clostrídios no trato gastrointestinal dos leitões. A principal fonte de transmissão das bactérias para os leitões é o intestino da porca, fato que expões os animais logo nos primeiros dias de vida.  A doença é mais comum em animais de 3 dias de via e pode afetar leitões com até 12 horas de vida. Animais com mais de 1 semana de vida não são afetados e em rebanhos não vacinados, observam-se surtos que podem acometer todas a ninhadas, resultando em 100% de letalidade dos leitões de fêmeas não vacinadas e 50% de mortalidade do rebanho.

Quanto às enterotoxemias enzoóticas, estas ocorrem por uma combinação de fatores predisponentes. As causas mais recorrentes são dietas pobres em celulose e ricas em proteínas e glicose, superalimentação e mudanças bruscas na dieta. Nestes casos, ocorrem transtornos digestivos por conta da lenta acomodação da flora ruminal e dos intestinos e acúmulo de proteínas e carboidratos não digeridos no intestino delgado. Essas alterações metabólicas, aliadas à alcalose produzida e à hipotonia intestinal, favorecem condições de anaerobiose e multiplicação destes microrganismos e, consequentemente, de suas toxinas.

A doença é frequente em criatórios de cordeiros e bezerros, tendo mais prevalência com a intensificação do uso de concentrado e rações proteicas. Tem sido diagnosticada, de modo crescente, em animais adultos.

Em suma:

• As enterotoxemias podem ser divididas em as que acometem animais jovens e as enzoóticas;
• É uma doença que acomete normalmente animais jovens, com bom escore corporal e rápido desenvolvimento;
• Bovinos, caprinos, ovinos, equinos, suínos e os humanos são susceptíveis aos efeitos das toxinas produzidas pelo microrganismo;
• Alterações do ambiente intestinal predispõem a ocorrência da enfermidade como por exemplo mudança brusca na dieta, com a administração de elevados níveis de carboidratos, proteínas, desmame e pastagens luxuriantes;
• Estas alterações da flora ruminal e passagem de alimentos não digeridos para o intestino delgado propiciam um meio favorável para a multiplicação do clostridium e consequente produção de toxinas;
• Por ser uma enfermidade de curso clínico agudo, a observação de sinais clínicos pode ser difícil.