A Microbial Biorealm page on the genus Enterobacter aerogenes
Classificação
de ordem Mais elevada taxa
Bactérias; Proteobacteria; Gammaproteobacteria; Enterobacteriales; Enterobacteriaceae; Enterobacter
Espécie
Enterobacter aerogenes
Discussões sobre a verdadeira taxonomia de E. aerogenes atualmente existem devido ao genômica distância entre o E. cloacae e Klebsiella. A pesquisa mostra que E. aerogenes está mais intimamente relacionado com Klebsiella (47-64%) do que E. cloacae (44%).,a família Enterobacteriaceae inclui géneros de Escherichia, Shilgella, Salmonella, Enterobacter, Klebsiella, Serratia, Proteus, entre outros. A bactéria gram-negativa reside no solo, água, produtos lácteos e habita uma flora natural no trato gastrointestinal de animais, bem como humanos., A haste em forma de Enterobacteriaceae existe em uma variedade de tamanhos; não são de esporos, formando; ambos são móveis (com peritrichous flagelados) ou móvel; crescer tanto em condições aeróbias e anaeróbica; são bioquimicamente ativos; fermentar (versus oxidar) D-glicose, bem como outros açúcares, muitas vezes com produção de gás; reduzir nitrato a nitrito; conter o enterobacter comum antigen; e ter um 39-59% de guanina e citosina (G + C) o conteúdo de DNA (2).,
O género Enterobacter é mais especificamente um patógeno oportunista nosocomial e procura – se ser uma das muitas causas-chave para infecções gastrintestinais extra ao lado de E. coli. Infecções comumente atribuídas a E. aerogenes são infecções respiratórias, gastrointesntinais e do trato urinário, especificamente cistites, além de feridas, circulação sanguínea e infecções do sistema nervoso central (1,2,3). Além disso, E. cloacea e E. aerogenes são as espécies mais comumente associadas a casos aduiltos de meningite. As colónias de estirpes de Enterobacter podem ser ligeiramente mucosas.,
no contexto clínico, os Aerógenos Enterobacter e Enterobacter cloacae são os mais frequentemente isolados em amostras de doentes hospitalizados infectados. A maioria das infecções deve-se etiologicamente à transferência inadvertida de bactérias durante a cirurgia ou ao tratamento prolongado em hospitais em doentes que utilizam cateteres venosos ou uretrais. Enterobacteriaceae pode representar 80% dos isolados clinicamente significativos de bacilos gram-negativos e 50% de bactérias clinicamente significativas em laboratórios de Microbiologia Clínica., Além disso, eles representam quase 50% dos casos de septicemia e mais de 70% das infecções urinárias e intestinais. A gravidade destas infecções cria assim uma importância para atingir, isolar, identificar e testar a susceptibilidade às causas destas infecções nosocomiais (2).
estrutura do genoma
E. aerogenes são células menores, em forma de vara que são móveis e encapsuladas em comparação com outras da mesma família de Enterobacteriaceae., A informação genômica completa (88% é codificada) ainda não foi inteiramente sequenciada, no entanto, há algumas pesquisas que mostram estudos sobre mutações, bem como mostram evidências de replicação através de plasmídeos. E. cloacae e E. aerogenes stain samples had no extrachromosomal elements (9). A análise de plasmídeos permanece como uma das técnicas de laboratório mais utilizadas, mas PFGE, RAPD, ribotipagem, consenso intergênico repetitivo enterobacteriano repetitivo (ERIC), PCR, e polimorfismo de comprimento de fragmentos amplificados também é usado. O nome da réplica é R751. A bactéria consiste de DNA e é circular., Seu comprimento é registrado como 53.435 basepairs de comprimento e não contém RNAs estruturais. O teor de G + C é de 64% e nenhum gene psuedo é registrado para E. aerogenes (9).
estrutura celular e metabolismo
Enterbacter aerogenes é uma bactéria gram-negativa, em forma de haste que contém flagela em torno da sua superfície exterior. E. aerogenes, bem como outros no seu gênero são conhecidos por serem resistentes aos antibióticos, especialmente E. aerogenes e E. cloacae. A pesquisa mostra que duas estirpes clínicas de E., aerogenes exibiram fenotipos de multiresistência a antibióticos β-lactâmicos, fluoroquinolonas, cloranfenicol, tetraciclina e canamicina. Ambas as estirpes mostraram um padrão de porin diferente do de uma estirpe susceptível. Eles tiveram uma redução drástica na quantidade da porina Principal, mas com uma estrutura aparentemente conservada normal (tamanho e imunogenicidade), juntamente com a superprodução de duas proteínas conhecidas da membrana exterior, OmpX e LamB (8).
Ecology
Enterobacter are found in the soil, water, dairy products, and in the intestines of animals as well as humans., Eles são mais frequentemente encontrados no trato gastrointestinal e são estudados em locais clínicos em amostras de fezes. O pH mínimo, ótimo e máximo para a replicação de E. aerogenes é de 4.4, 6.0-7.0, e 9.0 (6).
Enterobacter aerogenes foi banhado em vários meios diferentes e tem sido observado em vários tipos de testes. Os resultados são os seguintes – E. aerogenes testados negativos quando tratados com / para: Indol, vermelho de metilo, sulfureto de hidrogénio (por meio de ETI), Urease, arginina di-hidrolase, fenilalanina deaminase e Dulcitol. E., aerogenes testado positivo quando tratados com/para: Eu-Proskauer, Simmons’ citrato, KCN, Motilidade, Lisina descarboxilase, Ornitina descarboxilase, de Gás a partir da glicose, Lactose, Sacarose, Manntiol, Salicin, Adonitol, Inositol, Sorbitol, Arabinose, Rafinose e Ramnose. Obtiveram-se resultados positivos retardados de: gelatina (22°C) e malonato (11). Por outras palavras, E. aerogenes assemelha-se a E. cloacae, mas o teste da leusina descarboxilase é positivo e a liquidificação da gelatina é tardia. E. aerogenes é também, muitas vezes confundido com Klebsiella aerogenes. No Entanto, E., aerógenes é móvel e urease negativa, enquanto K. aerógenes é não-motil e urease positiva (5). Na realidade, a pesquisa mostra que “E. aerogenes está mais relacionado com Klebsiella aerogenes (47-64%) do que com E. cloacae (44%) (9).sabe-se que diferentes espécies de Enterobacter como E. cloacae podem ser encontradas em várias sementes e plantas, enquanto que E. sakazakii é comumente visto em lactentes aos quais foram dadas fórmulas em pó à base de leite para lactentes (9).
patologia
Enterobacter aerogenes causa doença nos seres humanos através de transferência inadvertida de bactérias em ambientes hospitalares., Uma seleção de bactérias entéricas como E. aerogenes são oportunistas e apenas infectam aqueles que já suprimiram as defesas imunitárias do hospedeiro. Os lactentes, os idosos e aqueles que estão nos estágios terminais de outra doença ou que estão imunossuprimidos são os principais candidatos a tais infecções (9). além disso, E. aerogenes, bem como outras bactérias entéricas, é conhecido por ter características resistentes ao fármaco. No entanto, o rápido desenvolvimento da resistência às múltiplas drogas tornou-se um problema cada vez mais crescente (3)., Estas estirpes multirresistentes provocaram surtos em unidades de cuidados intensivos (ICUs) na Bélgica, França, Áustria e Estados Unidos e tornaram-se ainda mais emergentes do que a sua espécie-irmã E. cloacaw (12). Pesquisas têm mostrado que E. aerogenes é resistente à ampicilina e mais recentemente descobriu-se que é resistente ao imipenem (11). em geral, os mecanismos patogénicos expressos por estirpes de Enterobacter são desconhecidos. Como outras estirpes como Klebsiella, elas expressam fimbraie tipo 1 e tipo 3., A maioria das estirpes também expressam um sistema de captação de ferro mediado pela aerobactina, comumente associado com patógenos bacterianos extra-intestinais humanos. Algumas estirpes podem produzir uma hemolisina semelhante à α-hemolisina produzida por estirpes de E. coli. Além disso, uma proteína da membrana exterior, OmpX, pode ser um fator patogênico para as estirpes E. cloacae. Esta proteína específica parece reduzir a produção de porinas nas bactérias gram-negativas, levando a uma sensibilidade diminuída aos antibióticos β-lactâmicos e, portanto, pode desempenhar um papel na invasão celular do hospedeiro (7).,
Enterobacter species produce type 1 or type 3 manose sensitive hemaglutinins (MSHA) and rarely produce mannnose-resistant hemaglutinins. A única exceção é E. gergoviae. Além disso, a produção de uma variedade de sideróforos por enterobacters também é comumente visto. E. cloacae gera o hidroxiamato aerofórea aerobactina, que é comumente usado com espécies microbianas que causam a doença de invasão. Além disso, foram encontradas várias toxinas produzidas por espécies Enterobacter., Geralmente, estas toxinas são descritas como tendo estirpes únicas ou são limitadas no número de isolados (9).podem ser tomadas medidas preventivas para reduzir a infecção por E. aerogenes através da monitorização cuidadosa de técnicas cirúrgicas assépticas (3). Os cateteres devem ser removidos e as agulhas venosas e os tubos devem ser retirados e colocados em novos locais. O tratamento para E. aerogenes é difícil devido à natureza altamente resistente da espécie. As estirpes Enterobacter são resistentes às penicilinas e outras cefalosporinas devido à produção de beta-lactamase cromossómica com actividade cepholosprinase., Além disso, muitos são resistentes à tetraciclina, cloranfenicol e à estreptomicina, bem como outros aminoglicosidos (tais como gentamicina e fluoroquinolonas). A maioria das estirpes pode parecer ser suscetível à cefotaxima em testes primários, no entanto, muitas vezes possuem uma cefalosporinase cromossômica indutível, permitindo o rápido desenvolvimento de resistência durante o tratamento ou terapia (7).factores de risco para espécies Enterobacter nosocomiais como E., as infecções por aerógenos incluem hospitalização superior a 2 semanas, procedimentos invasivos nas últimas 72 horas, tratamento com antibióticos nos últimos 30 dias, e a presença de um cateter venoso central. Os factores de risco específicos para a infecção por estirpes de espécies Enterobacter multirresistentes nosocomiais devem ser tidos em conta e incluir a utilização recente de cefalosporinas de largo espectro ou aminoglicosidos e Cuidados com a UCI (13).,
para além do espectro alargado de cefalosporinas, foi recentemente demonstrado que os Aerogéneos Enterobacter desenvolvem resistência aos carbapenemas num homem chinês de 39 anos de idade após um transplante de fígado cadavérico. Pensava-se que a infecção original estava relacionada com as características imunossupressoras da quimioterapia que o homem recebeu para o cancro do fígado, facilitando a transferência de microrganismos do tracto intestinal para o sangue e outras partes do corpo. Após operação, mas antes da terapêutica com carbapenem, uma estirpe sensível ao carbapenem de E., aerógenes foi extraído da bílis, autópsia abdominal e sangue. Apesar da terapêutica com carbapenem, o paciente desenvolveu múltiplos abcessos na região abdominal, levando eventualmente a um segundo transplante hepático dois meses depois, quando carbapenem resistente E. aerogenes foi isolado do sangue e fluido abdominal. O doente desenvolveu subsequentemente a síndrome de choque séptico e de disfunção de múltiplos órgãos resultante da resposta imunitária e sistémica às bactérias resistentes. (18)., a resistência ao Carbapenem pode surgir após 40 dias de resistência ao carbapenem e o seu mecanismo pode ser directamente correlacionado com a perda do gene OmpE36, juntamente com a produção de múltiplas beta-lactamases que conferem a sua resistência a outros antibióticos de largo espectro. No geral, estes resultados são infelizes como carbapenems são ” quase um último recurso na infecção de fase final. Para tais cenários, proposições de uso de drogas “antigas” como colistina foram feitas, apesar de sua grande nefro – e neurotoxicidade (18.,)
Enterobacteriaceae aerogenes cause a variety of infections, often transmitted in the hospital setting. Mais importante ainda, Enterobacteriaceae aerogenes mostrou apresentar resistência multidruga devido, em grande parte, a mutações que codificam porinas (canais proteicos) e bombas de efluxo de membrana que bombeiam antibióticos antes que possam prejudicar o organismo. Estes revelaram-se não específicos, o que explica a sua resistência múltipla ao fármaco. Moléculas estruturalmente não relacionadas, como os antibióticos B-lactâmicos, quinolonas, tetraciclinas e cloranfenicol, são mantidas na Baía., Novos medicamentos que visam esta bactéria devem se concentrar nesta linha de defesa bacteriana, e este estudo específico focou em vários derivados de alcoxiquinolina ou compostos de quinolina 4-alcoxisubstituídos. Um destes compostos particulares, rotulado “composto 905”, foi mostrado para induzir a inibição da bomba de cloranfenicol, permitindo que o cloranfenicol para entrar na membrana bacteriana, aumentando as concentrações dele dentro da célula. A permeabilidade da membrana foi testada para garantir que os resultados não foram influenciados por efeitos secundários compostos que aumentam a permeabilidade da membrana., Foi demonstrado que o composto não aumentou significativamente a permeabilidade da membrana, apontando para um efeito único e específico na atividade da bomba de cloranfenicol. Quatro das estirpes clínicas testadas apresentavam uma maior susceptibilidade à norfloxacina, tetraciclina e cloranfenicol, que eram previamente mantidas fora da célula por bombas de efluxo. O composto 905 inibiu estas bombas, permitindo que os antibióticos acumulem concentrações significativas dentro das células (23).os estudos de aplicação à biotecnologia mostram que E. aerogenes tem uma taxa crescente de resistência ao fármaco., Níveis elevados de resistência ao fármaco em enterobactérias foram encontrados de acordo com aminoglicosidos e ceftazidima de largo espectro e de quarta geração (>40%) e cefepima (15%). E. As manchas de aerógenes mostraram a produção de β-lactamases de espectro alargado (ESBLs). Uma resistência como esta surge frequentemente de novo em doentes a receber terapêutica empírica para infecções sistémicas. Estes enterobactores resistentes aos fármacos podem surgir mais tarde para produzir doenças graves ou fulminantes em doentes imunossuprimidos (9). Resistência a medicamentos como estes são produtos comuns de Enterobacter., Várias terapias de medicamentos parecem ser eficazes, no entanto, após o tratamento prolongado, Surge resistência e novos medicamentos devem ser administrados.os mecanismos de resistência envolvidos exibidos por estirpes de E. aerogenes estão associados a alterações da membrana exterior que causam uma diminuição de porina e modificações de lipopolissacáridos. Como resultado de sua resistência a antibióticos, muitos pesquisadores têm revertido de volta para “medicamentos antigos”, como colistin, além de imipenem para tratar infecções graves E. aerogenes.,num estudo de caso utilizado para determinar a causa de infecções na aorta, foi descoberto o isolamento de duas estirpes: S. pneumoniae e E. aerogenes e extraído de um homem de 72 anos que sofria de dor epigástrica, febres e calafrios. A Argina de E. aerogenes é desconhecida, mas pensa-se que seja um resultado de infecção do tracto urinário não diagnosticada ou pneumonia. Pesquisas anteriores indicam que este estudo de caso é apenas o segundo relatório na literatura observando múltiplos organismos na aortite infecciosa relativa a E. aerogenes e S. pneumoniae., Além disso, o Enterobacter só foi notificado como causa de aortite infecciosa em caso de enxertos aórticos. Esta é a primeira vez que Enterobacter foi relatado em aortite infecciosa criptogênica. O estudo concluiu que as infecções da aorta são raras, são causadas por vários patógenos, e são difíceis de diagnosticar. Os sintomas que os doentes podem apresentar incluem febre e dor abdominal (e uma massa abdominal palpável, pulsátil, se a aorta for aneurisma). As culturas de sangue, se positivas, podem ser úteis, assim como o CTA, e a imagiologia leucocitária cintigráfica., É necessário um elevado índice de suspeita, uma vez que a mortalidade, se tratada apenas medicamente, se aproxima de 100%. A terapia cirúrgica e médica combinada é superior, reduzindo a taxa de mortalidade entre 20% e 60% (14).
O Enterobacter aerogenes eefABC locus, que codifica uma bomba de efluxo tripartida, foi clonado por complementação de um mutante tolC de Escherichia coli. E. aerogenes tornou-se menos suscetível a uma ampla gama de antibióticos., Dados da Pao:: as perfusões de lacZ mostraram que a pao não foi transcrita nas várias condições laboratoriais testadas, mas sim aumentada a transcrição da Pao (de um mutante de E. coli hns). Adicionalmente, EefA foi detectada em E. aerogenes expressando um alelo dominante negativo de E. coli HNS. A pesquisa concluiu que muitos genes-alvo H-NS estão envolvidos na adaptação bacteriana a condições ambientais estressantes e virulência. Ainda não é conhecida a relevância biológica do silenciamento operístico da Mie. No entanto, como outras bactérias comensais ou patogênicas, E., aerogenes tem de sofrer alterações drásticas no seu perfil de expressão genética para se adaptar às condições associadas ao hospedeiro (15).
outros Enterobacter estão sendo observados especialmente aqueles relativos à espécie Enterobacter sakazakii, que é um patógeno de fórmula infantil que causa meningite grave, meningoencefalite, sepsis e enterocolite necrosante em recém-nascidos e lactentes, criando uma alta taxa de fatalidade. A proteína da membrana externa um gene (ompA) e sequências de E. sakazakii (ATCC 51329), foram clonadas no vetor fácil pGEM-T e sequenciadas., Um elevado grau de homologia com genes ompA de outras bactérias gram-negativas pertencentes à Enterobacteriaceae foi descoberto quando os nucleótidos e sequências de aminoácidos deduzidos foram comparados com os de GenBank. Verificou-se que as proteínas tinham uma identidade de 89% e uma conservação sequencial de 94% ao nível dos aminoácidos. Similarmente, o gene ompA de E. sakazakii tinha identidades sequenciais de 86% e 88% nos níveis de ácidos nucleicos e aminoácidos. Além disso, com Enterobacter aerogenes, 87% e 90% com serovar Typhimurium, e 85% e 88% com Shigella flexneri., A análise de predição do local de clivagem do peptídeo de sinal revelou assim uma sequência de sinais N-terminal de 21 aminoácidos semelhante aos encontrados em E. coli, E. aerogenes, S. flexneri e S. enterica serovar Typhi (16).pesquisas recentes têm sido conduzidas na esperança de identificar uma correlação entre a presença de plasmídeos codificados beta lactamase de espectro alargado (“ESBL”) e a resistência ao fármaco de diferentes bactérias gram negativas. Utilizando seis espécies diferentes, incluindo “Enterobacter aerogenes”, foram recolhidos dados para tentar testar o efeito do ESBL., Das seis espécies estudadas, todas, excepto uma, foram positivas para o plasmídeo ESBL. Por sua vez, eles mostraram resistência à “gentamicina, amikacina e ciproflaxina”, bem como uma resistência aos antibióticos beta-lactâmicos. Algumas das bactérias tinham apenas uma cópia do plasmídeo, no entanto, outras tinham até treze. Observou-se uma correlação com o número de cópias do gene e a resistência aos antibióticos. Os autores do estudo acreditavam que o uso de antibiótico colocava pressão seletiva sobre as bactérias, e que os plasmídeos frequentemente codifica para resistências múltiplas., Assim, as bactérias que são selecionadas não só têm uma resistência ao antibiótico que está sendo usado, mas também a possíveis outros antibióticos não relacionados. Os resultados desta pesquisa deixam os autores esperançosos de que a pesquisa continuada será realizada para analisar a importância destes plasmídeos ESBL (20).um estudo de caso recente investigou cinco isolados de E. aerogenes mostrando resistência a β-lactame e fluoroquinolonas durante a terapêutica de um doente que foi submetido a revascularização do miocárdio., Foi administrado ao doente antibióticos de largo espectro, incluindo imipenem e polimixina, dando origem, consequentemente, a mutantes resistentes ao imipenem e à polimixina de E. aerogenes devido a modificações na síntese da porina e no equilíbrio da LPS. Cinco isolados destas estirpes resistentes denominadas a,B,C, D E E foram comparados utilizando PFGE (electroforese em Gel de campo pulsado) à cadeia parental ATCC13048., A correlação foi relatado entre os isolados, com a presença de Omp36 de codificação para porin síntese visto em isolar Um, e aqueles que tinham a OmpX gene que diminuiu porin expressão (isola B e C), de modo que isola com OmpX conferiu resistência a impenem. Estudos anteriores demonstraram que as modificações nos LPS contribuíram para a resistência aos antibióticos. Estes resultados mostram que o gene OmpA responsável pelas modificações LPS estava presente em todos os cinco isolados, incluindo a vertente parental ATCC13048., Os isolados D E E apresentaram desvios na balança de LPS em relação ao ATCC13048, causando resistência à colistina pouco tempo após a administração. Uma vez que os perfis de PFGE de todos os cinco isolados mostram similaridade, os pesquisadores têm sugerido que os isolados B A e são variantes do isolado A, surgindo em resposta aos antibióticos dados ao paciente durante o período de tratamento (22).
outros membros do mesmo género
encontramos um artigo interessante sobre as bactérias Enterobacter cloacae. Este artigo fala sobre Enterobacter cloacae e como é resistente às cefalosporinas de terceira geração., As cefalosporinas estão sob a classe de antibióticos B-lactâmicos e este tipo de antibióticos funcionam inibindo a síntese da parede celular bacteriana. As B-lactamas ligam-se covalentemente e inactivam as enzimas transpeptidase (que são responsáveis pela ligação cruzada do aminoácido que forma a camada peptidoglicana da parede celular). Uma vez que a enzima transpeptidase é agora inativada pelo antibiótico, e a parede celular não pode mais formar ligações cruzadas, a célula acabará por explodir e se dispersar, matando assim as bactérias. No entanto, as bactérias desenvolveram diferentes tipos de resistência aos antibióticos., Por exemplo, a enzima B-lactamase serve para hidrolisar e quebrar os anéis B-Lactam dos antibióticos e, portanto, anula os efeitos dos antibióticos. Este artigo mostra que a pesquisa mostra que A B-Lactamase do Enterobacter cloacae desempenha um papel diferente. Eles não hidrolisam os anéis B-Lactam. Em vez disso, a resistência do Enterobacter cloacae às cefalosporinas surge da mutação devido à produção constitutiva de B-Lactamases., O artigo conclui que, depois de muitas experiências feito, o mecanismo de resistência para Enterobacter cloacae ainda está para ser determinada, mas é um fato que não há hidrólise do B-Lactam anel e que algum tipo de mutação está causando a prevenção da ligação da droga com a enzima, ou que há algum tipo de permeação de barreira, que é responsável pela resistência.um dos bi-produtos da fermentação é o gás hidrogénio., A capacidade dos Enterobacter aerogenes para produzir hidrogênio através da fermentação de uma variedade de açúcares, incluindo glicose, galactose, frutose, manose, manitol, sacarose, maltose e lactose, levou os cientistas a investigar o uso do metabolismo desta bactéria como um meio de adquirir energia limpa. Muitas bactérias podem produzir hidrogênio através da fermentação em um pH neutro, e E. aerogenes não é exceção. Seu pH ideal para a produção de hidrogênio está entre 6 e 7., No entanto, manter esse alto de pH é difícil durante a fermentação, porque o processo produz produtos ácidos, como ácido acético, succinic ácido láctico, e o acúmulo desses produtos provoca uma diminuição no pH. Normalmente, as bactérias cessar a fermentação e, assim, cessar a produção de hidrogênio em tal baixos níveis de pH. No entanto, uma estirpe de E. aerogenes, HO-39, tem a capacidade de continuar a fermentação em níveis de pH tão baixos quanto 4., Esta qualidade torna a estirpe HO-39 desejável como fonte de energia porque irá continuar a produção de energia sem muita regulação do ambiente bacteriano. Quando a fermentação bacteriana é inibida em níveis baixos de pH, o alcalino deve ser continuamente adicionado à cultura bacteriana, a fim de neutralizar o baixo pH que é causado pela acumulação dos ácidos orgânicos. O alcalino é caro e, consequentemente, não é econômico para o aproveitamento da energia. O uso de um anaeróbio ácido facultativo como E. aerogenes reduzirá a quantidade de álcali necessária para manter a produção de hidrogênio., Assim, esta bactéria pode ser utilizada como uma fonte de energia limpa e rentável (17).2. Lederberg, Joshua; Martin Alexander . Encyclopedia of Microbiology. 2nd ed. San Diego, Ca.: Academic Press, 2000
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