Bactérias

Prévia do material em texto

Células procarióticas e eucarióticas 
· Eucariotos/fungos e procariotos/bactérias na microbiologia
· Células procarióticas:
1. Menor tamanho 
2. Mais simples 
3. Não possui núcleo envolto por membrana celular 
4. Núcleo com cromossomo único organizado em forma circular 
5. Não possui outras organelas revestidas por membrana como mitocôndria e cloroplastos 
6. A parede celular é composta principalmente por peptideoglicano 
7. Fissão binária é a forma usada para multiplicação (a célula mãe duplica o material genético e dá origem uma célula filha idêntica a mãe) 
Morfologia e citologia bacteriana
· Dentro dos procariotos existem milhares de espécies de bactérias que são diferenciadas por muitos fatores incluindo a morfologia (forma) e isso é importante nos exames/diagnóstico para distinguir os microorganismos (baciloscopia para hanseníase) 
· Os procariotos são estruturalmente mais simples e menores que os eucariotos. Porém, ambas são quimicamente similares (ácidos nucleicos, proteínas, carboidratos e lipídeos) além de usarem os mesmos tipos de reações químicas para metabolizar os nutrientes, formar compostos celulares e armazenar energia. 
· Normalmente as células procarióticas são bem pequenas. Porém, existem bactérias gigantes que podem ser vistas a olho nu. 
· Seu DNA não está envolto por membrana e é um cromossomo arranjado de forma circular. Esse DNA não está associado com histonas mas sim com outras proteínas. 
· Divisão básica dos procariotos de acordo com a morfologia: importante para identificação
1. Cocos – forma esféricas 
2. Bacilos/bastonete – forma de cilindro 
3. Espiraladas – se tem os espirilos (corpo rígido e se move com flagelos externos) e as espiroquetas (mais flexíveis e se movem por propulsão ou agitações do seu citoplasma)
4. Formas transicionais – cocobacilo; vibriões; estão entre duas formas básicas. 
· Divisão básica dos procariotos de acordo com o arranjo (forma como os microorganismos permanecem agrupados após a divisão celular): importante para identificação
Cocos:
1. Diplococos – dois cocos 
2. Estafilococos – cocos em forma de cacho
3. Estreptococos – cocos em fila/linha 
4. Tétrades – 4 cocos agrupados 
5. Sarcinas – 2 tétrades agrupados em forma de cubo
Bacilos: a maior parte está de forma isolada/sozinho
1. Diplobacilos – dois em dois 
2. Espreptobacilos – unidos em cadeias 
3. Paliçadas: agrupados lado a lado 
4. Bacilos isolados 
5. Espiroquetas
Obs: existem procariotos em forma de estrela e retangulares 
· A morfologia é hereditária (herdada geneticamente), assim, a maioria das bactéria é monomórficas, ou seja, se mantem como uma forma única ao longo da vida. Porém, de acordo com as condições ambientais, a forma pode se alterar. Algumas poucas bactérias são geneticamente pleomórficas e podem alterar sua forma em algum momento do seu ciclo de vida. As bactérias pleomórficas são, portanto, de difícil identificação.
· Estruturas das cels bacterianas: são importantes pois podem mudar a virulência dos microorganismos 
1. Estruturas externas a parede celular
I. Glicocálice/cápsula – é a substancia que fica na superfície da célula bacteriana sendo excretada por algumas espécies de bactérias. A composição varia de acordo com a espécie. A função é dar aderência (glicocálise) do microrganismos aos tecidos/superfícies e proteger (cápsula) o microrganismo da fagocitose (continuidade a infecção). Elas são substancias que envolvem a célula bacteriana sendo composta por polissacarídeos e polipeptídios (polímero viscoso e gelatinoso). O glicocálise é uma rede mais frouxa de fibrilas que recobre as cels enquanto que a cápsula é mais condensada/bem definida dando resistência à fagocitose (fator de virulência). A Streptococcus mutans causa cárie somente pelo glicocálice permite sua adesão ao dente.
OBS: bactérias encapsuladas são mais virulentas do que as não encapsuladas pois a cápsula confere maior resistência a fagocitose.
II. Flagelos e filamentos axiais – os flagelos são filamentos (composto da proteína flagelina) que ajudam o microrganismos a ter propulsão/movimentação. Esse movimento é chamado de taxia e se dá por estímulos químicos ou fotoquímicos. Alguns antibióticos quando percebidos pelos flagelos causam o movimento do microrganismo para longe. Já os filamentos axiais (endoflagelos) são flagelos de bactérias espiraladas que se enrolam em torno da bactéria fazendo com que ela tenha uma movimentação “saca rolha”. Os filamentos axiais também conferem maior patogenicidade. 
OBS: os flagelos se dividem em 
i. Monotríquio – um flagelo em um polo da célula
ii. Lofotríquio – vários flagelos em um polo da célula 
iii. Peritríquio – flagelos distribuídos por toda a superfície da célula 
iv. Anfitríquio – flagelos em ambos polos celulares 
III. Fímbrias e pili – geralmente estão em bactérias gram -. As fimbrias são “pelos” curtos (se estendem da membrana para meio externo) que podem ser encontrados ao redor da célula de algumas bactérias auxiliando na adesão aos tecidos, favorecendo a fixação e infecção. As fimbrias também são importantes na formação de biofilmes auxiliando na adesão da bactéria às superfícies epiteliais do corpo (colonização das membranas mucosas). O pili (pilus) são pontes citoplasmáticas, mais longos que as fimbrias e há apenas um ou dois por célula, entre microrganismos fazendo a associação por conjugação ocorrendo troca de material genético (plasmídeos) que favorece o aparecimento de novas características (não é estrutura de multiplicação/reprodução mas apenas de recombinação genética). Essa estrutura também melhora a aderência.
2. Parede celular: estrutura que permite diferenciar os principais tipos de bactérias (gram + ou -, etc). A depender do tipo de parede contribui-se para a patogenicidade do microrganismos. É local de ação de alguns antibióticos (penicilina). Contribui para a capacidade de algumas espécies causarem doença. Circunda a membrana plasmática protegendo a célula do meio externo. 
3. Estruturas internas a parede celular:
I. Membrana citoplasmática: transporta íons e metabólitos; local de ação de alguns antibióticos (desestabilizam a célula causando lise celular); situada no interior da parede celular; composta de fosfolipídios e proteínas diferentes dos eucariotos que possuem carboidratos e esteróis. Bactérias micoplasmas possuem esteroides nessa estrutura.
II. Citoplasma: está presente nele a área nuclear, plasmídeos e ribossomos (menores que os existentes nos eucarióticos)
i. Área nuclear – contém os genes no cromossomo que está fixado na membrana plasmática.
ii. Plasmídeos – DNA circular extracromossomal que se duplica independentemente. É responsável por características não essenciais mas que trazem vantagens seletivas (como a resistência a antibióticos).
iii. Ribossomos – locais de síntese proteica. São menores e menos densos (2 unidades, 70S). Vários antibióticos atuam inibindo a síntese proteica (estreptomicina e gentamicina).
III. Inclusões: “organelas”; são fonte de reserva de amido, glicogênio, etc. Geralmente estão no citoplasma. São produzidos principalmente quando os nutrientes são escassos no ambiente. Podem auxiliar na identificação presuntiva da presença de determinadas bactérias (por meio da coloração – importância diagnóstica)
· Parede celular e bactérias:
1. Bactéria sem parede celular: possuem membrana citoplasmática diferenciada pois se tem a presença de esteróis como nas cels eucarióticas. Exemplos são Micoplasma e Ureoplasma que são as menores bactérias conhecidas com desenvolvimento intracelular (semelhante aos vírus). Os antibióticos que agem na parede celular não fazem efeito nessas bactérias, elas são resistentes a penicilina. A coloração é feita por métodos utilizados em cels normais. 
2. Bactéria com parede celular: 
I. Parede celular típica: parede celular com peptídioglicano. Divididas em gram+ e gram- sendo que a maioria das bactérias de importância médica é classificada dessa forma. A coloração é feita pelo método de gram. A quantidade de peptídioglicano diferencia bactéria gram+ egram- sendo que gram+ possui uma camada mais espessa, rígida e externa de peptidioglicano na parede celular. Além disso, a gram + possui a presença de ácidos na parede celular e essa presença pode ser identificada. Enquanto isso, as gram- possuem uma camada fina de peptídioglicano na parede que fica inferiormente a uma membrana externa ancorada na parede celular. Essa membrana externa possui lipoproteínas que funcionam como endotoxinas aumentando a virulência da bactéria. 
OBS: coloração de gram – muito utilizada atualmente; a técnica consiste na utilização de alguns corantes e observar se a bactéria retém ou não determinado corante. A mistura de corantes entra na bactéria. É injetado então álcool que faz descoloração. Se a bactéria conseguir reter a mistura de corantes intracelularmente é uma bactéria gram + pois a espessa camada de peptídioglicano impede o extravasamento dos corantes. Porém, se for uma bactéria gram - o álcool age nos fosfolipídios da membrana externa que se rompe e o corante é extravasado para fora. Assim, gram + ficam roxas e gram – ficam sem coloração nenhuma. Ao final da análise, pode-se injetar outro corante que colore as gram – que ficam rosas mas não as gram + (permanecem roxas) pois elas já estão coradas. 
II. Parede celular atípica: possuem pouco peptideoglicano na parede celular e outros compostos nessa região. Um exemplo são as micobactérias que possuem ácido glicólico na parede celular. A coloração é feita com outros métodos. 
· Composição da parede celular: peptídioglicano – é um dissacarídeo repetitivo ligado por polipeptídios em ligações cruzadas, ou seja, ligação de dissacarídeos por polipeptídios. A formação do peptidioglicano é importante devido a coloração e ação de antibióticos. A penicilina por exemplo interfere com interligação final das fileiras de peptídioglicanos por meio das pontes cruzadas peptídicas tornando a parede celular enfraquecida que se rompe causando uma lise com ruptura da membrana plasmática e extravasamento de citoplasma. 
· Externamente a membrana celular externa da bactéria gram - se tem os lipopolissacarídeos (lipoproteínas + fosfolipídeos - LPS). Nessa LPS se tem o lipídeo A (endotoxina) e o antígeno O. Na membrana externa da bactéria gram - se tem as porinas que permitem a passagem de nutrientes, porém, constituem uma barreira contra a ação de detergentes, metais pesados, sais biliares, etc. As bactérias gram - são mais virulentas. 
· Saber se a bactéria é gram + ou - é importante na escolha do antibiótico pois aqueles que agem na parede celular não agem nas gram - pois se tem pouco peptídioglicano. Assim, as duas formas são tratadas de formas distintas sendo gram - a mais difícil de tratar. Na gram - se tem também uma membrana externa que dificulta o contato do peptidioglicano. 
· Parede celular atípica nas bactérias (mycobacterium): fina camada de peptidioglicano, porém, ela não é a maioria e se tem uma grossa camada de ácido micólico (maioria). Essas bactérias não são tratadas por antibióticos simples e não são coradas pelo método de gram. 
· Os cocos geralmente são gram + com exceção do gênero Neisseria que é gram - (gonococo e meningococo – gonorreia e meningite) 
· Os bastonetes geralmente são gram -, com exceção de Corynebacterium, Listeria (cocobacilo), Bacillus e Clostridium. 
· Endósporos: são estruturas formadas quando o meio ambiente se torna inadequado (baixa de nutrientes ou agua). É diferente dos esporos que são estruturas de reprodução de fungos, já os endósporos são formas de sobrevivência que são estruturas diferenciadas que protegem o material genético e possui baixa atividade metabólica. Cada célula bacteriana libera um único esporo quando a célula morre.