Obrigar Anaeróbios

Obrigar Anaeróbios Definição

Aneróbios Obrigatórios são organismos que só podem viver em ambientes que carecem de oxigénio. Ao contrário da maioria dos organismos no mundo, estes organismos são envenenados pelo oxigénio. Os anaeróbios obrigatórios são tipicamente bactérias, e vivem naturalmente numa variedade de locais. Muitos anaeróbios obrigatórios vivem no corpo humano, em locais como a boca e o tracto gastrointestinal, onde os níveis de oxigénio são muito baixos. Por vezes, estas bactérias podem acidentalmente ser depositadas onde não deveriam estar, causando infecções graves. Algumas obrigam os anaeróbios a incluir as bactérias que causam a gangrena e uma série de outras infecções. Abaixo encontra-se uma lâmina de microscópio mostrando o género de bactérias Clostridium, responsáveis pela gangrena, tétano, botulismo, colite, e outras infecções graves.

Por que são os Anaeróbios Obligados Mortos em Oxigénio?

Aeróbios não obrigatórios, que requerem oxigénio para sobreviver, obrigam a que os anaeróbios sejam de facto envenenados por ele. Ao contrário de muitos organismos que prosperam em ambientes oxigenados, os anaeróbios obrigatórios não têm várias enzimas chave necessárias para desintoxicar o oxigénio na célula. O próprio oxigénio, na presença de água, produz vários subprodutos, incluindo o peróxido de hidrogénio (H2O2). O peróxido de hidrogénio é um ácido fraco, e afecta várias enzimas dentro das células anaeróbias. Em níveis elevados de oxigénio, a célula torna-se tão ácida que já não pode funcionar.

É por isso que os anaeróbios obrigatórios normalmente só se encontram em áreas com pouco ou nenhum oxigénio. A este nível, as suas enzimas metabólicas não são suficientemente obstruídas pelas alterações que o oxigénio provoca. As bactérias aeróbias e eucariotas têm uma série de mecanismos de defesa contra o oxigénio. Estes incluem as enzimas superóxido dismutase, catalase, e peroxidase, que ajudam a lidar com os subprodutos do oxigénio, mantendo-os como gás oxigénio ou transformando-os em moléculas de água inofensivas.

Importância revolucionária dos anaeróbios obrigatórios

A existência de anaeróbios obrigatórios é uma pista significativa na teoria das origens da vida no planeta Terra. Embora a nossa atmosfera tenha agora uma quantidade significativa de oxigénio, isso pode nem sempre ter sido o caso. A presença de anaeróbios obrigatórios hoje em dia sugere que a atmosfera já teve muito menos oxigénio, permitindo que as bactérias sobrevivessem sem oxigénio, facilitando as enzimas. A teoria sugere que com o aumento dos organismos fotossintéticos, também se verificou um aumento do nível de oxigénio no ambiente.

Onde existem os anaeróbios obrigatórios

Hoje em dia, os anaeróbios obrigatórios existem em muitos ambientes, todos eles com uma qualidade definidora de baixos níveis de oxigénio. Muitos anaeróbios obrigatórios existem no solo, longe das camadas superiores que estão altamente expostas ao oxigénio. Outros anaeróbios obrigatórios podem ser encontrados no intestino, na boca, e nas vias reprodutivas dos animais. Nestes locais, são pouco ou nenhum oxigénio porque não estão expostos aos vasos sanguíneos.

p>Por vezes, uma infecção grave pode ser causada quando estas bactérias têm acesso às áreas internas estéreis do corpo. Isto acontece tipicamente quando um organismo é ferido, permitindo que as bactérias tenham acesso às áreas normalmente fechadas. Se a ferida for fechada rapidamente e de forma estéril, as bactérias morrerão na presença do sangue oxigenado que chega à área. Se a ferida não tiver fluxo de sangue e for exposta a anaeróbios obrigatórios, dá-lhes um lugar para procriarem e crescerem. Muitos destes obrigam os anaeróbios a libertar toxinas que destroem o tecido normal. Isto fez com que a infecção se agravasse, e permite que as bactérias se espalhem. Muitas infecções causadas por anaeróbios obrigatórios podem ser mortais se não forem tratadas.

Finding Obligate Anaerobes

Aneróbios obrigatórios só podem ser encontrados em ambientes com baixos níveis de oxigénio. Num mundo saturado de oxigénio, isto pode parecer como anaeróbios obrigatórios podem ser difíceis de encontrar. Mas na realidade, o oposto é verdadeiro. Os anaeróbios obrigatórios podem ser encontrados em quase todos os ambientes, escondidos longe da exposição ao oxigénio. Para encontrar os anaeróbios obrigatórios em qualquer amostra, uma simples experiência como a que se segue pode ser realizada.

As cinco imagens mostradas acima representam onde diferentes tipos de bactérias podem ser encontradas numa amostra cultivada num tubo de ensaio com tampa solta. A tampa solta permite saturar o oxigénio na camada superior da solução de crescimento no tubo. Assim, a imagem 1 representa os aerobes obrigatórios, ou os organismos que necessitam de oxigénio. Os anaeróbios obrigatórios, vistos na imagem 2, encontram-se no outro lado completo do tubo de ensaio.

Nesta extremidade do tubo de ensaio, a concentração de oxigénio é a mais baixa. Para um, tem de se difundir através de toda a coluna de água para chegar ao fundo do tubo de ensaio. Sem ser perturbado ou arejado de qualquer forma, o nível de oxigénio será naturalmente o mais baixo aqui. Além disso, os organismos no tubo que utilizam oxigénio tenderão a reunir-se em direcção ao topo. Estes organismos tenderão a esgotar o oxigénio no interior do tubo de ensaio a todos os níveis. Isto ajuda a impulsionar o gradiente de oxigénio em direcção ao topo do tubo. Portanto, os cientistas que procuram anaeróbios obrigatórios precisam simplesmente de procurar na porção mais desprovida de oxigénio de qualquer amostra. As outras imagens (3-5) representam outros tipos de bactérias, como os anaeróbios facultativos, que podem sobreviver em várias condições e podem ou não precisar ou utilizar oxigénio.

Quiz

1. Segue-se uma lista de bactérias e das suas principais funções metabólicas. Quais destas são os anaeróbios obrigatórios?

1. Uma bactéria que utiliza oxigénio para facilitar o metabolismo da glicose
2. Uma bactéria que tolera o oxigénio, mas não o utiliza no metabolismo
3. Uma bactéria que não tolera o oxigénio, e não o utiliza no metabolismo

A. Todos os anteriores
B. 2 e 3 apenas
C. 3 apenas
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2. Um cientista retira uma amostra do fundo de um lago próximo. Ele divide a amostra em três tubos de ensaio. No primeiro tubo de ensaio, ele adiciona uma bomba de ar. No segundo tubo de ensaio, ele sela a tampa e remove o oxigénio. No terceiro tubo, ele deixa sem selo, e sem perturbação. Que tubos NÃO irão crescer obrigam a anaerobes?
A. Tubos 1 e 3
B. Tubo 1 apenas
C. Apenas o tubo 2
D. Apenas o tubo 3
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3. Os anaeróbios obrigatórios são muitas vezes esporádicos, o que significa que em tempos de stress as bactérias armazenarão o seu ADN numa embalagem segura que pode ser armazenada em condições ambientais. Porque é importante que os anaeróbios obrigatórios criem esporos capazes de sobreviver a condições de oxigénio elevado?
A. Não é importante
B. Estes esporos devem sobreviver a ambientes oxigenados para colonizar áreas de baixo teor de oxigénio
C. Estes esporos podem usar oxigénio para ajudar a reproduzir as bactérias
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• Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M. P., Bretscher, A., . . . Matsudaira, P. (2008). Biologia Celular Molecular (6ª ed.). Nova Iorque: W.H. Freeman and Company.

Universidade de Comenius. (2018, 3 de Outubro). Bactérias Anaeróbias. Recuperado de Jfmed.uniba.sk: https://www.jfmed.uniba.sk/fileadmin/jlf/Pracoviska/ustav-mikrobiologie-a-imunologie/ANAEROBIC_BACTERIA.pdf

• Widmaier, E. P., Raff, H., & Strang, K. T. (2008). Vander’s Human Physiology: The Mechanisms of Body Function (11th ed.). Boston: McGraw-Hill Higher Education.