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CÉLULAS EUCARIONTES X PROCARIONTES EUCARIONTES Há presença de organelas membranosas e de núcleo. Porém, na maioria das vezes, não há presença de parede celular PROCARIONTES Há ausência de organelas e de núcleo. Observa-se, porém, a presença de nucleoide central sem membrana associada É constituído por ribossomos, parede celular e, algumas das células procariotas, por flagelo e por cápsula CÉLULA BACTERIANA PROCARIÓTICA TÍPICA Estruturas Essenciais I: Citoplasma II: Ribossomos III: Na maioria, presencia-se parede celular IV: Membrana plasmática V: Área nuclear contendo DNA OBS: Mycoplasma é um exemplo de bactéria que não possui parede celular e que tem esteroides FUNGOS CARACTERÍSTICAS GERAIS Os fungos são organismos eucariotos que se distinguem dos demais por terem uma parede celular rígida composta de quitina, glicana e uma membrana plasmática, composta de glicoproteínas, lipídeos e ergosterol, principal componente que substitui o colesterol Eles contêm um núcleo bem definido, mitocôndria, complexo de Golgi e REG MICRORGANISMOS: ASPECTOS RELEVANTES EM MORFOFISIOLOGIA A maioria dos fungos apresenta respiração aeróbia, ainda que alguns sejam anaeróbios facultativos (fermentadores) e outros sejam estritamente anaeróbios, em que há habitats particulares, como o rúmen dos bovinos. Seu metabolismo é heterotrófico Os fungos reproduzem-se pela formação de esporos, que podem ser sexuados ou assexuados OBS: Esse esterol fúngico é importante alvo terapêutico para infecções fúngicas. Muitas vezes, o antifúngico atua impedindo a ligação dos esteróis na membrana, o que restringe, portanto, a formação de todo o envoltório do fungo OBS: Alguns fungos produzem uma cápsula polissacarídica que recobre a parede celular. Juntas, elas determinam a virulência de alguns fungos e são importantes determinantes antigênicos TIPOS Os fungos podem ser uni ou multicelulares. O agrupamento mais simples baseado em sua morfologia são leveduras e fungos filamentosos LEVEDURIFORMES São unicelulares e não possuem as hifas verdadeiras Na imagem, observam-se colunas cremosas, homogêneas e brilhantes FILAMENTOSOS São multicelulares e possuem as verdadeiras hifas, que se entremeiam e crescem, de maneira a originarem o aspecto aveludado aparente na imagem VÍRUS Agentes causadores de infecções no homem, outros animais, vegetais e bactérias Como não são células, são considerados parasitas intracelulares obrigatórios e, portanto, não se desenvolvem em ambientes extracelulares Não possuem metabolismo próprio, pela falta de ribossomos e citoplasma, e dependem do maquinário bioquímico da célula do hospedeiro para sua replicação Diferentemente de bactérias e fungos, eles não são visíveis no microscópico óptico ESTRUTURA VIRAL O vírion (partícula do vírus) consiste em um genoma de ácido nucleico empacotado numa cobertura proteica (capsídeo) ou numa membrana (envelope). O vírion pode conter também certas enzimas essenciais ou acessórias ou outras proteínas para facilitar a replicação inicial na célula. As proteínas do capsídeo ou as proteínas de ligação do ácido nucleico podem associar-se com o genoma para formar um nucleocapsídeo, que pode ser o mesmo do vírion ou envolto por um envelope. GENOMA VIRAL O genoma do vírus consiste em DNA ou RNA. O DNA pode ser de fita simples ou dupla, linear ou circular. O RNA pode ser de sentido positivo (+) ou negativo (–), de dupla fita (+/–) ou de duplo sentido CAMADA EXTERNA DO VÍRION A camada externa do vírion é o capsídeo ou envelope. Essas estruturas são o pacote, a proteção e o veículo de liberação durante a transmissão do vírus de um hospedeiro para outro e para a dispersão para a célula-alvo dentro do hospedeiro. As estruturas da superfície do capsídeo e do envelope medeiam a interação do vírus com a célula-alvo por meio de uma proteína de fixação viral (VAP) A remoção ou o rompimento da parte externa deste pacote inativa o vírus. Os anticorpos gerados contra VAP impedem a infecção viral. Capsídeo O capsídeo é uma estrutura rígida capaz de resistir a severas condições ambientais Envelope O envelope é uma membrana composta de lipídios, proteínas e glicoproteínas. A estrutura membranosa do envelope pode ser mantida apenas em soluções aquosas. É prontamente rompida por ressecamento, condições ácidas, detergentes e solventes, como o éter, o que resulta na inativação do vírus BACTÉRIAS NOMENCLATURA BINOMIAL Refere-se à atribuição de nomes científicos às espécies É formada por duas palavras: o nome do gênero e o restritivo específico (adjetivo que qualifica o gênero) EX: Escherichia coli e Staphylococcus aureus Além do gênero e espécies, há cepas distintas (subtipo da espécie), quanto a, por exemplo, à presença ou ausência de cápsula FORMA E TAMANHO A forma de uma bactéria é determinada pela presença de uma parede celular rígida e a aparência de uma bactéria ao microscópio é um dos critérios mais importantes para a sua identificação Além do formato, elas podem se agrupar e formar vários arranjos COCOS Possuem arranjos distintos Estafilococos São cocos arranjados em cachos de uvas, com cor dourada durante o crescimento em placa. Resultam da divisão em planos desordenados EX: Staphylococcus aureus Estreptococos São cocos em cadeias (linhas), que se dividem segundo um plano e permanecem unidos EX: Streptococcus lactis e Streptococcus pneumoniae Diplococos Os Diplococos pertencem ao gênero estreptococos, mas se aparentam em forma de linhas mais curtas, em que geralmente os cocos estão em pares. EX: Neisseria meiningitides ESPIROQUETA Não apresentam arranjo característico e não se coram com os corantes comuns EX: São causadores da Sífilis e da Leptospirose BACILOS EX: Escherichia coli COCOBACILO É pequeno como um coco, mas mais alongado EX: Brucella melitensis PAREDE CELULAR Estrutura complexa semi-rígida comum à maioria das bactérias, com exceção da Mycoplasma. Formada por múltiplas camadas localizadas externamente à membrana plasmática A estrutura, os componentes e as funções da parede celular distinguem as bactérias Gram-positivas das bactérias Gram-negativas PEPTIDEOGLICANO O peptideoglicano é o suporte estrutural da parede bacteriana e é essencial para a estrutura, replicação e sobrevivência em condições normalmente hostis nas quais as bactérias crescem. Ainda, por proporcionar rigidez, ele ajuda a determinar a forma particular de cada célula bacteriana e a prevenir a ruptura celular (lise osmótica) Sua composição e características diferem as bactérias em dois grandes grupos: Gram-positivas e Gram- negativas OBS: O Gram é uma coloração, que possui um protocolo para ser considerado positivo ou negativo, e que não apenas cora bactérias, mas também outros seres Aplicação Clínica O peptideoglicano pode ser degradado pela lisozima. A lisozima é uma enzima presente nas lágrimas e no muco de seres humanos, mas é também produzida pelas bactérias e outros organismos. A lisozima cliva o esqueleto central de glicano do peptideoglicano. Sem o peptidoglicano, as bactérias não resistem às grandes diferenças de pressão osmótica ao longo da membrana citoplasmática e lisam. Isso explica, portanto, a resistência natural do hospedeiro a infecções bacterianas OBS: O supracitado é válido, apenas, para bactérias Gram + GRAM-POSITIVAS A bactéria Gram-positiva apresenta uma parede celular espessa, de múltiplas camadas, que consiste principalmente em peptideoglicano em torno da membrana citoplasmática, junto à uma camada de membrana lipídica. Contém lipídeos, proteínas e ácidos teicóicos, além de seremsensíveis à lisozima Como não possuem membrana externa, presente naquelas que são Gram-negativas, alguns medicamentos a atingem com maior facilidade ÁCIDOS Essas moléculas são antígenos comuns de superfície que distinguem os sorotipos bacterianos e promovem a fixação às outras bactérias e aos receptores específicos das superfícies de células de mamíferos (aderência) Ácido Teicóico Os ácidos teicoicos são polímeros aniônicos de fosfato de poliol hidrossolúveis, os quais estão covalentemente ligados ao peptideoglicano e são essenciais à viabilidade celular É uma estrutura de virulência, pois são responsáveis pela aderência a outras células Ácido Lipoteicóico Os ácidos lipoteicóicos possuem um ácido graxo e estão ancorados na membrana citoplasmática Eles são liberados no meio e no hospedeiro e, embora mais fracos, ligam-se a receptores-padrão de patógeno e iniciam respostas de defesa inata do hospedeiro, similares à endotoxina GRAM-NEGATIVAS Estruturalmente, a parede celular Gram-negativa contém duas camadas externas à membrana citoplasmática. Imediatamente externa à membrana citoplasmática, existe uma fina camada de peptideoglicano Ácidos teicóicos ou lipoteicóicos não estão presentes na parede celular de Gram-negativas. Externa à camada de peptideoglicano, existe uma membrana externa, que é única para as bactérias Gram-negativas.. Esta pode ser entendida como uma resistência natural (intrínseca) a alguns antibióticos. SISTEMAS DE TRANSPORTES A parede celular das bactérias Gram-negativas também é atravessada por diferentes sistemas de transporte, incluindo os sistemas de secreção dos tipos I, II, III, IV, V. Os sistemas de transporte fornecem mecanismos para a captação e liberação de diferentes metabólitos e outros compostos. A produção de sistemas de secreção pode ser induzida durante a infecção e contribuir para a virulência do microrganismo, transportando moléculas que facilitam a adesão bacteriana ou o crescimento intracelular ESPAÇO PERIPLASMÁTICO A área entre a superfície externa da membrana citoplasmática e a superfície interna da membrana exterior é denominada de espaço periplasmático. Esse espaço é, na verdade, um compartimento que contém componentes do sistema de transporte de ferro, proteínas, açúcares e outros metabólitos, e uma variedade de enzimas hidrolíticas que são importantes na clivagem de macromoléculas para o metabolismo Essas enzimas podem dificultar a ação medicamentosa e inativá-la PROTEÍNAS TRANSMEMBRANARES Muitas dessas proteínas se localizam de forma transversal na bicamada lipídica e são, portanto, denominadas de proteínas transmembranares. Um grupo dessas proteínas é conhecido como porinas Os canais de porinas permitem a passagem de metabólitos e moléculas pequenas de antimicrobianos hidrofílicos. Estes limitam a entrada de alguns antibióticos OBS: Além do supracitado, há outros fatores que influenciam na gravidade das enfermidades causadas pelas bactérias. Assim, não se pode generalizar que, por se ter um acometimento por bactéria gram- negativa, a doença se manifestará de forma mais grave LIPOSSACÁRIDIE (LPS) A membrana lipídica externa, diferentemente da interna, possui lipopolissacarídeo (LPS), importante à patogenicidade da bactéria Ele é encontrado na monocamada exterior da membrana externa e é, também, chamado de endotoxina, por ser um potente estimulador das respostas imune e inata Funções Gerais I: Barreira Protetora Sais biliares, Antibióticos, Enzimas Digestivas, Detergente e outras substâncias tóxicas para a bactéria II: Mudança na estrutura do antígeno Composição Composto por 3 partes: I: Lipídeo A Localiza-se mais próximo da camada lipídica Parte mais tóxica da membrana externa, chamada de endotoxina É responsável por muitos dos sintomas das doenças bacterianas, tais como febre e choque (especialmente hipotensão) II: Polissacarídeo central Liga o Lipídeo A ao Polissacarídeo O Usualmente, é específico de espécies III: Polissacarídeo O Localiza-se mais externamente É composto por uma combinação que, se alterada, modifica a patogenicidade, por poder se tornar uma cepa distinta das demais. Assim, é específico de cada cepa OBS: Qualquer tipo de bactéria Gram Negativa tem endotoxina, e qualquer tipo de bactéria Gram Positiva não tem endotoxina. As bactérias Gram Positivas podem ter outras toxinas, mas não endotoxina COLORAÇÃO GRAM GRAM POSITIVAS Apresentam-se arroxeadas, azuladas, coradas pelo corante cristal violeta GRAM NEGATIVAS Avermelhadas e rosadas, coradas com o corante vermelho ESTRUTURA BACERIANA ESTRUTURAS CITOPLASMÁTICAS Nucleoide O citoplasma da célula bacteriana contém o DNA cromossômico, o RNA mensageiro (RNAm), ribossomos, proteínas e metabólitos.. Ao contrário dos eucariotas, a maioria dos cromossomos bacterianos é uma fita única circular de cadeia dupla, que não está contida em um núcleo, mas em uma área definida conhecida como nucleoide, que é associado à membrana plasmática Plasmídeos Os plasmídeos, que são fragmentos extracromossômicos menores de DNA circular, também podem estar presentes. Os plasmídeos, embora geralmente não sejam essenciais para a sobrevivência celular, frequentemente fornecem uma vantagem seletiva: muitos conferem resistência a um ou mais antibióticos. Membrana Citoplasmática A membrana citoplasmática tem uma estrutura de bicamada lipídica semelhante à estrutura das membranas eucarióticas, mas não contém esteroides (p.ex., colesterol); os mycoplasmas são exceção a esta regra. A membrana citoplasmática é responsável por muitas das funções atribuídas às organelas nos eucariotas. Essas tarefas incluem o transporte de elétrons e a produção de energia, que normalmente são realizados na mitocôndria. Além disso, a membrana contém proteínas de transporte que permitem a absorção dos metabólitos e a liberação de outras substâncias, bomba de íons para manter o potencial de membrana, e enzimas ESTRUTURAS EXTERNAS Cápsulas e Glicocálice Algumas bactérias (Gram-positivas ou Gram-negativas) são envolvidas por polissacarídeos soltos (não fixados à célula) ou por camadas de proteína denominadas de cápsulas, algumas vezes referidas como slime ou glicocálix, quando a camada é mucosa As cápsulas não são necessárias para o crescimento das bactérias, mas são muito importantes para a sua sobrevivência no hospedeiro. A cápsula é fracamente antigênica e antifagocítica e é um importante fator de virulência. A cápsula também pode atuar como uma barreira para moléculas hidrofóbicas tóxicas, como os detergentes, e pode promover a adesão a outras bactérias ou superfícies do tecido do hospedeiro OBS: O polissacarídeo da cápsula determina o tipo sorológico dentro de uma mesma espécie e, às vezes, são utilizados como antígenos em determinadas vacinas Biofilme É uma complexa comunidade bacteriana, que pode se formar em qualquer dispositivo implantável que não seja corretamente utilizado e esterializado. Ele recobre superfícies, de maneira a formar um filme, que permite que a bactéria se torne aderida O biofilme contém e protege a comunidade bacteriana dos antibióticos e das defesas do hospedeiro. Como este é capaz de unir as bactérias entre si, torna-se favorável à troca de material genético e, consequentemente, de diferentes resistências entre as bactérias. Ainda, dificulta a ação de antibiótico EX: Placa dentária produzida por S. mutans Flagelos Os flagelos são estruturas propulsoras tipo hélices, compostas de subunidades de proteína helicoidal enrolada (flagelina), que estão ancoradas nas membranas bacterianas, através de um gancho e estruturas do corpo basal, e são orientadas por potenciais de membrana.Os flagelos promovem a motilidade para as bactérias, permitindo que a célula se movimente (quimiotaxia) na direção de nutrientes e fique distante de substâncias nocivas. A sua aplicação clínica é baseada, por exemplo, à propensão da Escherichia coli em causar infecções urinárias, já que a propelem da uretra à bexiga, e à identificação da Salmonella sp por meio de anticorpos específicos dirigidos contra proteínas flagelares
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