Característica morfológica e classificação
As estruturas mucosas superficiais da célula bacteriana costumam ser divididas com base em sua espessura e na capacidade de serem visualizadas ao microscópio.
A macrocápula é uma camada mucosa bem desenvolvida, firmemente aderida à parede celular e de contornos nítidos. O principal critério dimensional para defini-la é uma espessura superior a 0,2 µm. Essas dimensões permitem detectar facilmente essa estrutura por microscopia óptica comum utilizando métodos especiais de coloração.
Em contrapartida, existe a micrócápula. Trata-se de uma formação mucosa semelhante na superfície celular, porém com uma espessura de camada inferior a 0,2 µm. Devido a essas dimensões reduzidas, a micrócápula não pode ser visualizada em um microscópio óptico comum; sua identificação exige o uso de métodos de microscopia eletrônica.
Composição química
Do ponto de vista bioquímico, o principal material de construção das cápsulas bacterianas são os carboidratos, mais especificamente os exopolissacarídeos. Eles formam uma estrutura hidrofílica densa ao redor da célula.
No entanto, existem exceções importantes na microbiologia. O exemplo clínico mais conhecido é o agente etiológico do antraz, Bacillus anthracis. Ao contrário da grande maioria dos outros microrganismos, a cápsula desse bacilo tem natureza polipeptídica: é construída por moléculas poliméricas de ácido D-glutâmico. Isso lhe confere propriedades específicas e desempenha um papel importante na patogênese da doença.
Muco e glicocálice: diferenças em relação à cápsula verdadeira
Além da cápsula firmemente ligada, as bactérias podem formar camadas superficiais menos estruturadas, como o muco e o glicocálice.
- O muco consiste em exopolissacarídeos mucóides que, ao contrário da cápsula, não possuem limites externos claros e são capazes de se dissolver facilmente em meio aquoso.
- O glicocálice é um termo específico para designar aqueles exopolissacarídeos cuja principal função é garantir a adesión, ou seja, a fixação da célula microbiana a diferentes superfícies e substratos.
A formação dessas substâncias pode ocorrer por dois caminhos. O primeiro é a síntese direta de exopolissacarídeos pela própria célula microbiana. O segundo é a produção pelas bactérias de enzimas extracelulares que decompõem os dissacarídeos do ambiente, resultando na formação de polímeros como levanas e dextranas.
Um exemplo clínico evidente de produção intensa de muco são as cepas mucóides de Pseudomonas aeruginosa. Esses microrganismos produzem muco em grande quantidade e são isolados com extrema frequência no escarro de pacientes com fibrose cística (mucoviscidose).
Funções protetoras das estruturas superficiais
Tanto a cápsula quanto as camadas mucosas desempenham um papel fundamental na sobrevivência das bactérias, proporcionando proteção abrangente devido às suas características físico-químicas especiais.
- Proteção contra a dessecação. Graças à sua marcada hidrofilia, a cápsula é capaz de reter volumes significativos de água em seu interior. Isso salva a célula bacteriana da perda de umidade em condições desfavoráveis.
- Proteção mecânica. A camada mucosa funciona como um amortecedor, protegendo as frágeis estruturas celulares contra danos físicos diretos.
- Proteção biológica. Esta é, talvez, a função mais significativa do ponto de vista médico. A cápsula torna-se uma barreira potente contra os fatores do sistema imunológico do hospedeiro. Sua principal tarefa é impedir a fagocitose, evitando que as células imunes capturem edestruam a bactéria. Além disso, essa camada protege com segurança a célula contra a invasão de vírus específicos — os bacteriófagos.
Diagnóstico laboratorial e antigênicas propriedades
A formação plena da cápsula depende fortemente das condições de habitat da bactéria. Via de regra, ela se forma perfeitamente de maneira direta no interior do organismo do hospedeiro (o que é fácil de notar ao examinar esfregaços de material patológico). Já quando os microrganismos são cultivados em culturas puras em meios nutritivos artificiais, a formação da cápsula ocorre com muito menos frequência.
Para a visualização da cápsula em laboratório, utiliza-se tradicionalmente o método de Burry-Hins. Este método baseia-se no princípio do contraste negativo. Durante a coloração, emprega-se tinta nanquim, que cria um fundo escuro e impenetrável. A cápsula em si não absorve o corante e permanece transparente, permitindo observá-la ao microscópio como um halo claro bem definido que envolve o corpo da bactéria.
Além disso, a cápsula possui propriedades antigênicas marcantes. Se forem adicionados aos microrganismos anticorpos específicos direcionados contra os antígenos capsulares, ocorre a chamada reação de intumescimento capsular. Esse fenômeno é ativamente aplicado na prática microbiológica para a identificação precisa de diferentes espécies de bactérias.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais bactérias formam cápsula apenas in vivo (no organismo do hospedeiro)?
O agente etiológico da peste (Yersinia pestis) forma cápsula apenas no organismo de mamíferos. O antígeno capsular (FI) dessa bactéria é sintetizado a 37°C exclusivamente após vários ciclos de replicação no interior do macrófago. Em geral, para a maioria das bactérias, a cápsula também se forma melhor no organismo hospedeiro (sendo visível em esfregaços de material patológico), ao passo que em culturas puras em meios nutritivos artificiais ela é formada com menor frequência.
Como o antígeno capsular das bactérias é designado de acordo com a nomenclatura internacional?
O antígeno capsular das bactérias é designado como antígeno K. Nas fontes, ele é descrito como antígeno polissacarídico capsular. Também são mencionados em exemplos específicos o antígeno capsular superficial Vi e o antígeno capsular F1/FI do agente da peste.
Quais corantes são utilizados na coloração pelo método de Burry-Hins?
Na coloração pelo método de Burry-Hins, utiliza-se tinta nanquim. Esse corante é empregado para criar contraste negativo no esfregaço. A tinta nanquim cria um fundo escuro, enquanto a própria estrutura mucosa da cápsula não se cora e é visualizada ao microscópio como um halo claro ao redor da célula bacteriana. Não há informações nas fontes sobre corantes adicionais para corar a própria bactéria.
Para memorizar o método de coloração da macrocápula: "Burry-Hins desenha com nanquim um nimbo claro ao redor da bactéria" (a essência do contraste negativo).
Questões de aulas e exames
Qual é a principal diferença entre a macrocápula e a micrócápula?
A principal diferença é o critério dimensional. A macrocápula tem espessura superior a 0,2 µm e é visível ao microscópio óptico, ao passo que a micrócápula é mais fina do que 0,2 µm e é identificada exclusivamente por meio de microscopia eletrônica.
De quais substâncias a cápsula bacteriana é composta?
Na esmagadora maioria das bactérias, a cápsula é formada por exopolissacarídeos. A exceção é o bacilo do antraz (Bacillus anthracis), cuja cápsula consiste em polipeptídeos — polímeros de ácido D-glutâmico.
Em que a cápsula difere do muco?
A cápsula está firmemente ligada à parede celular e possui limites externos bem definidos. Já o muco é solúvel em água e não possui limites estruturais rígidos.
Como o método de Burry-Hins ajuda a visualizar a cápsula?
O método utiliza o princípio do contraste negativo: a tinta nanquim colore o fundo de escuro, e a própria cápsula, sem absorver o corante, aparece como um halo claro e transparente ao redor do microrganismo.
O que mais estudar sobre o tema
- Mecanismos de formação de dextranas e levanas sob a ação de enzimas extracelulares
- Patogênese das cepas mucóides de Pseudomonas aeruginosa na fibrose cística
- Mecanismos imunológicos da reação de intumescimento capsular
- Bases moleculares da atividade antifagocítica dos polissacarídeos capsulares
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