A identificação de micróbios une a disciplina de microbiologia ao estudo das doenças infecciosas. Métodos de identificação microbiana confiável e precisa são valiosos para uma ampla gama de campos científicos, alguns dos quais pertencem a situações de saúde com risco de vida.
Identificação de bactérias por meio da análise de seu perfil enzimático
As reações bioquímicas podem revelar as informações vitais necessárias para identificar com precisão os gêneros de várias bactérias em uma amostra. Por sua natureza, as bactérias produzem grandes volumes de enzimas, e são essas enzimas que permitem sua identificação por meio de métodos bioquímicos. O tipo de enzimas produzidas por uma bactéria geralmente pode ser usado para classificar suas espécies, visto que as bactérias têm perfis enzimáticos distintos.
Cada espécie de bactéria tem necessidades metabólicas específicas e depende de diferentes enzimas para abastecer essas necessidades exclusivas. A presença de catalase, gelatinase, oxidase, urease, por exemplo, pode ser usada para identificar as espécies de bactérias.
As reações bioquímicas utilizadas em testes bioquímicos dependem da presença dessas bactérias. Esses testes bioquímicos foram projetados para medir os níveis de enzimas bacterianas que podem ser interpretados para identificar com precisão as espécies de bactérias pelas quais foram produzidos.
Esses testes bioquímicos se tornaram comuns nos campos da saúde, onde são utilizados para auxiliar no diagnóstico de doenças; epidemiologia, para o rastreamento e rastreamento de surtos de doenças; farmacêutica, para a análise de micróbios ambientais que podem ter implicações para a saúde; e ciência forense, onde a investigação microbiana pode auxiliar na investigação de ameaças de bioterrorismo.
Abaixo, discutimos os vários testes bioquímicos que foram estabelecidos para essas várias aplicações.
Testes bioquímicos tradicionais para identificação microbiana
Os testes atuais para identificação microbiana podem ser divididos em métodos tradicionais e métodos modernos. Testes bioquímicos simples, como teste de catalase, teste de oxidase e testes de utilização de substrato, se enquadram na categoria de testes tradicionais, juntamente com métodos de coloração e microscopia, como coloração de Gram, coloração de endosporo e coloração de Ziehl-Neelsen.
A atividade da catalase é específica para certas cepas bacterianas, como Staphylococci, Micrococci, E. coli e outras Enterobacteriacaea, e Salmonella spp. Outros não são conhecidos por causar essa atividade, como as bactérias Streptococcus e Enterococcus. O teste da catalase envolve a indução da atividade da catalase pela adição de peróxido de hidrogênio a uma raspagem bacteriana colocada em uma lâmina de microscópio. As bolhas que aparecem na lâmina indicam atividade da catalase e sugere a presença de bactérias catalase-positivas.
As bactérias com atividade da citocromo c oxidase (CCO) podem ser identificadas com o teste da oxidase. Quando presente, a enzima COO, que faz parte da cadeia de transporte de elétrons da bactéria, oxida a tetrametil-p-fenilenodiamina (usada como reagente). Essa reação de oxidação faz com que o reagente fique com a cor roxa, portanto, a presença dessa enzima pode ser confirmada visualmente, pois quando a enzima não está presente, o reagente não muda de cor.
A limitação dos testes de oxidação é que eles são vulneráveis a resultados imprecisos, uma vez que, embora as bactérias oxidase-positivas sejam aeróbias, algumas também são capazes de respiração anaeróbica. Além disso, resultados falso-negativos podem ser induzidos se a espécie bacteriana sob investigação possuir uma oxidase que não reaja com o reagente.
Finalmente, uma variedade de testes de utilização de substrato está disponível comercialmente para identificação microbiana. Esses testes envolvem a adição de espécies bacterianas desconhecidas a um painel de substratos. Os cientistas podem então identificar as bactérias com base nas mudanças de cor induzidas nos painéis separados, demonstrando padrões únicos associados a espécies bacterianas específicas. Esses testes são frequentemente realizados juntamente com os testes de catalase e / ou oxidase para aumentar a precisão e a confiabilidade.
Testes bioquímicos modernos para identificação microbiana
Além dos métodos tradicionais, nos últimos anos viram surgirem novos métodos modernos que foram adaptados para a identificação microbiana. A reação em cadeia da polimerase (PCR) e os testes imunológicos, como o ELISA, estão entre esses métodos modernos. Os testes bioquímicos mais recentes que surgiram incluem perfis de ácidos graxos e perfis metabólicos / quimio.
Os ácidos graxos são vitais para a construção das membranas celulares das células bacterianas. Assim como acontece com as enzimas, os perfis de ácidos graxos são exclusivos de espécies bacterianas específicas. Portanto, os ácidos graxos obtidos de uma espécie de bactéria desconhecida podem ser usados para identificá-la. Os métodos de cromatografia gasosa e espectrometria de massa são mais comumente usados para conduzir perfis de ácidos graxos.
Finalmente, o perfil metabólico / quimio é usado para detectar os perfis metabólicos secundários exclusivos das bactérias. Todos os micróbios produzem metabólitos, metabólitos primários, como ATP, que estão associados ao funcionamento básico, e metabólitos secundários, como antibióticos e compostos imunossupressores, mais específicos para as espécies de bactérias.
Esses perfis secundários podem ser medidos por métodos como cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) e espectrometria de massa para identificar as espécies de bactérias às quais estão associados.
Fontes
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