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POR: FLÁVIA LIMA / FONTE: MATERIAL DISPONIBILIZADO PELA FACULDADE INTRODUÇÃO: Micróbios/Microrganismos: seres vivos de tamanho muito pequeno que englobam bactérias, fungos (leveaduras e bolores), protozoários (tipo de parasita) e algas microscópicas,além dos vírus, que pode ser considerado como o limite do vivo e o não vivo. Apenas a minoria dos microrganismos são patogênicos. A maioria dos microrganismos, na verdade, auxilia na manutenção do equilíbrio da vida no nosso meio ambiente. Microrganismos marinhos e de água doce constituem a base da cadeia alimentar em oceanos, lagos e rios. Os micróbios do solo auxiliam na degradação de resíduos e na incorporação do gás nitrogênio do ar em compostos orgânicos, reciclando, assim, elementos químicos do solo, água, organismos vivos e ar. Certos micróbios têm um papel fundamental na fotossíntese, pro- cesso gerador de oxigênio e alimento que é crucial para a vida na Terra. (TORTORA; FUNKE; CASE, 2016, p.2) Toxicidade seletiva: conceito desenvolvido por Paul Ehrlich, no século XX, sendo o primeiro a pesquisar os agentes antimicrobianos. Ele observou que dependendo do agente utilizado, somente os microrganismos apresentavam coloração alterada, o que não era observado no tecido animal. Nessa mesma época, ele descobriu vários agentes químicos. BACTÉRIAS: Podem causar doenças bastante graves nos seres humanos, mas, também participam da microbiota normal do nosso corpo. Estes microrganismos pertencem ao Reino Monera, sendo unicelulares e procariontes (não há envoltório nuclear protegendo o material genético). ESTRUTURA BACTERIANA: Aquelas de importância médica, apresentam diferentes formatos que são uma característica genética e normalmente são monofórmicas (mantém uma única forma): • Cocos: Formato arredondado, podendo ser encontrada isolada ou em grupo (colônia, que recebem o seu nome de acordo com o formato final). Quando se encontram em pares são diplococos, quando apresentam formato em cachos são estafilococos, quando enfileiradas são estreptococos e, a forma menos frequente, quando formam um cubo de oito cocos são Sarcina. • Bacilos: Possuem forma de bastão. Alguns tipos dessa bactéria podem apresentar aparência similar a um coco, nesses casos são chamadas de cocobacilos. • Vibriões: Apresentam formato que lembra uma vírgula • Espirilos: Tem aparência espiralada. POR: FLÁVIA LIMA / FONTE: MATERIAL DISPONIBILIZADO PELA FACULDADE O formato das bactérias é importante para sua correta classificação, já que sua forma serve para diferenciá-las a partir de sua morfologia e estrutura. POR: FLÁVIA LIMA / FONTE: MATERIAL DISPONIBILIZADO PELA FACULDADE As bactérias também são classificadas por um tipo de coloração, desenvolvida por Hans Christian Joachim Gram, são elas: • Gram – positiva: “Parede celular simples, composta principalmente por uma única macromolécula, mas com grande quantidade de peptidoglicano, em torno de 70% a 75%; quando coradas pela coloração de Gram elas adquirem coloração roxa.” • Gram – negativa: “Parede celular complexa, formada por uma ou poucas camadas de peptideoglicano, não ultrapassando 5% na sua composição. Quando coradas pela coloração de Gram adquirem coloração rosa.” Quanto a organização do material genético em seu interior, pode ser encontrado de duas maneiras: • Nucleoide: Não possui membrana nuclear e é formado por apenas uma molécula de DNA dupla- hélice, o cromossomo bacteriano. • Plasmídeo: Moléculas de DNA circulares, independentes do cromossomo bacteriano, que geralmente apresentam poucos genes. Alguns genes de resistência a antibióticos são armazenados nessas estruturas. É importante ressaltar que nem todas as bactérias apresentam plasmídeos. O genoma bacteriano é constituído de cromossomos e plasmídeos. Os cromossomos possuem o DNA que carrega a informação genética nos genes. O cromossomo bacteriano é um DNA dupla fita circular, altamente empacotado, disperso no citoplasma (nucleoide). Já os plasmídeos são moléculas de DNA dupla fita circulares, menores que os cromossomos, que carregam informação genética não essencial à célula, mas conferem uma vantagem seletiva, sob diversas condições (TRABULSI; ALTHERTUM, 2015). Mutações e recombinação genética fornecem variabilidade genética nas bactérias. Essas mutações podem ser: • Espontânea, como por um erro durante a replicação do DNA • Induzida, provocadas por um agente mutagênico físico ou químico Recombinação: Pode ocorrer por conjugação que é quando o material genético é transferido por meio do contato entre duas células bacterianas, por Transformação que é quando o DNA livre é incorporado após uma lise celular ou por Transdução que é quando o material genético é transferido por um bacteriófago de uma bactéria para outra. ” A grande variabilidade genética observada nas bactérias está diretamente ligada à aquisição e transferência dos genes que codificam os fatores de virulência.” Virulência: capacidade de uma bactéria, vírus, fungo ou parasita, produzir a doença no hospedeiro. É, como o nome diz, determinada pelos fatores de virulência expressos nas células. São consideradas fatores de virulência bacterianos aquelas estruturas ou estratégias que permitem que a bactéria entre, replique-se, dissemine-se e sobreviva aos mecanismos de defesa do hospedeiro (BROOKS et al., 2014). Quanto ao citoplasma bacteriano: • É limitado pela membrana plasmática; • Não possui organelas membranosas; • É constituído por uma solução aquosa. Nela estão dissolvidas partículas insolúveis, como os Ribossomos (responsáveis pela síntese proteica) e Grânulos (compõem outras estruturas celulares e servem como substância de reserva), necessárias ao metabolismo celular. CRESCIMENTO BACTERIANO: Definição: aumento do número de bactérias que se da por meio dos processos reprodutivos, no caso das bactérias por fissão binária ou brotamento. Na fissão binária, ocorre um processo de divisão assexuado com a geração de duas células filhas que apresentam genoma completo que se dividem e geram quatro células e assim por diante. Tempo de geração: é o tempo que uma célula leva para se dividir em duas. Este pode variar entre as células, de 1 até 24 horas. “Para determinar o crescimento de uma bactéria experimentalmente, ela deve ser semeada em meio de cultura em estado líquido e acompanhada em condições controladas. O seu crescimento segue uma curva que pode ser dividida em quatro etapas:’’ POR: FLÁVIA LIMA / FONTE: MATERIAL DISPONIBILIZADO PELA FACULDADE Fase de lag: Pode ou não ocorrer, esta fase é considerada uma fase de adaptação das bactérias ao meio. Fase logarítmica ou exponencial: Divisão celular ocorre com velocidade máxima e constante. Fase estacionária: A divisão celular é interrompida, podendo ser por falta de nutrientes ou/e acúmulo de substâncias tóxicas. Fase de declínio: Ocorre um decréscimo na população de bactérias, alguns motivos que podem estar ligados são: falta de espaço físico, falta de nutrientes ou/e acúmulo de substâncias tóxicas. VÍRUS: São parasitas celulares obrigatórios porque não conseguem realizar atividades metabólicas se não estiverem no interior de uma célula hospedeira. Apresentam material genético envolto por capsídeo proteico. Este pode ser recoberto por um envelope composto por proteínas, carboidratos e lipídeos. Eles podem infectar uma variedade de organismos, desde vertebrados, as plantas, fungos e etc. Vírion: Partícula viral infecciosa que possui o material genético protegido por uma camada de proteínas, que também atua como veículo de transmissão de uma célula hospedeira para outra. Podem apresentar DNA fita simples ou fita dupla e RNA fita simples ou fita dupla. Capsídeo viral: é composto por proteínas, protegeo material genético, formado por capsômeros, que são subunidades proteicas e podem ser de um único tipo ou ter uma variedade de tipos. Em alguns vírus, encontramos um envelope que recobre o capsídeo e é composto por proteínas, lipídeos e carboidratos. No entanto, nem todos os vírus possuem o envelope recobrindo o capsídeo, nesse caso eles são chamados de vírus não envelopados (TORTORA; FUNKE; CASE, 2016). Vírus envelopados são vulneráveis aos solventes orgânicos por apresentarem lipídeos na composição de seu envelope. Além disso, “as glicoproteínas, presentes na composição do envelope, são os antígenos principais dos vírus e estão associadas ao reconhecimento e ligação aos receptores celulares específicos durante o processo de infecção das células. CASO: As pessoas infectadas pelo vírus HIV são tratadas com medicamentos chamados de antirretrovirais. A terapia antirretroviral é uma combinação de medicamentos que impede a replicação do vírus. Se o tratamento for seguido fielmente, ele pode reduzir consideravelmente o número de vírus presente no sangue. Recentemente, foi publicado um estudo, na conceituada revista cientifica The Lancet, confirmando que o tratamento eficaz com os antirretrovirais impedia a transmissão do vírus HIV entre os casais (COHEN, 2019). Isso é possível uma vez que a pessoa infectada possui níveis indetectáveis do vírus por conta do tratamento com antirretrovirais. Temos, aqui, um exemplo da importância de se conhecer o agente infeccioso para que se possa utilizar o tratamento mais eficiente e eficaz. POR: FLÁVIA LIMA / FONTE: MATERIAL DISPONIBILIZADO PELA FACULDADE Geralmente os vírus entram em seus hospedeiros pelas mucosas do trato gastrointestinal ou trato respiratório através da ingestão de água e alimentos contaminados. Também podem entrar pelo contato com sangue e hemoderivados contaminados, ou sexualmente, como é o caso das doenças virais sexualmente transmissíveis. CRESCIMENTO VIRAL: É difícil acompanhar o crescimento viral como é feito com as bactérias. Estes podem se multiplicar de duas formas: • Ciclo lítico: “Esse ciclo é dividido em cinco etapas: adsorção, penetração, biossíntese, maturação e liberação. Iniciando pela adsorção, as partículas virais “colidem” com a célula na qual ocorre a ancoragem dessas partículas. Após a adsorção, ocorre a penetração, momento em que o vírus injeta seu material genético na célula. Quando o material genético alcança o citoplasma da célula hospedeira, ele inicia o comando para a síntese de proteínas e ácidos nucleicos “virais” e, assim, inicia-se a etapa da biossíntese. Na etapa de maturação novas partículas virais são montadas, ocorrendo o rompimento da membrana da célula hospedeira e a liberação dos vírus, que podem invadir novas células e iniciar o processo de multiplicação.” • Ciclo lisogênico: “Nesse ciclo não ocorre a morte da célula hospedeira. Aqui, o vírus insere seu ácido nucleico na célula hospedeira, que continua funcionando normalmente. O material genético do vírus, então, é incorporado ao DNA da célula hospedeira que, ao realizar mitose, gera células filhas com o novo genoma viral. Assim, a célula que foi infectada transmite o material genético para todas as células filhas, que também estarão, portanto, infectadas.” FUNGOS: Eucariontes, uni ou pluricelulares, aeróbicos ou anaeróbicos e quimio-heterotróficos (utilizam matéria orgânica para obter energia e carbono para realizar suas atividades metabólicas. Não realizam fotossíntese Glicogênio = reserva energética dos fungos Algumas espécies são parasitas e outras saprófagos (decompõem matéria orgânica) Quitina = proteína que constitui a parede celular das células fúngicas Apenas duzentas das mais de cem mil espécies de fungos podem causar doenças em seres humanos, plantas e animais. ESTRUTURA E MORFOLOGIA FÚNGICA: Apresentam DNA envolvido por carioteca; Sua parede celular é composta por quitina ou polissacarídeos de natureza celulósica, que fornecem rigidez para célula; A membrana plasmática possui duas camadas de fosfolipídios revestidos por proteínas. Apresentam invaginações que originam um sistema de vesículas/vacúolos que realizam contato entre os meios externos e internos; O citoplasma apresenta as mitocôndrias, vacúolos, ribossomos, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, glicogênio, peroxissomos e lisossomos; Núcleo: podem apresentar mais de um núcleo envolto por uma carioteca e dentro dele (núcleo) há o nucléolo com DNA, RNA e proteínas. Cápsula: alguns fungos apresentam uma cápsula mucopolissacarídica, composta por polímeros de cadeias ramificadas. Os diferentes níveis de ramificações desses polímeros da cápsula podem interferir na fagocitose, mediados pelos sistemas de complemento e impedir a produção de óxido nítrico pelos macrófagos (CORDERO et al., 2011, tradução nossa). Quanto a morfologia, são classificados em: • Levedura (2): unicelulares, ovais ou alongadas e com reprodução por brotamentos • Bolores ou Fungos filamentosos (1): multicelulares e multinucleados, com micélio vegetativo pluricelular filamentoso e organização celular que forma estruturas chamadas de “hifas” Conjunto de hifas = micélio POR: FLÁVIA LIMA / FONTE: MATERIAL DISPONIBILIZADO PELA FACULDADE • Cogumelos: uma parte do corpo em crescimento abaixo do solo e outra aérea com forma de chapéu (micélio reprodutivo ou corpo de frutificação, onde ocorre a reprodução sexuada e a formação de estruturas que originarão os esporos que são responsáveis pela reprodução assexuada). CLASSIFICAÇÃO E VIRULÊNCIA (FUNGOS): Classificados em cinco filos: • Ascomicetos; • Basidiomicetos; • Zigomicetos; • Oomicetos; • Deuteromicetos. A maioria dos fungos patogênicos pertencem ao filo Deuteromicetos. A maior parte dos fungos saprófitos podem ser patógenos primários ou oportunistas. Fungos patógenos primários: são capazes de penetrar em tecidos saudáveis, se desenvolvem e provocam danos no hospedeiro imunocompetente. Fungos patógenos oportunistas: causam uma enfermidade aos seres humanos quando o sistema de defesa não está responsivo. Principais vias de contaminação: vias aéreas ou contato com objetos contaminados. ” Para que uma infecção por fungos se aloje, vai depender da virulência do fungo e como o sistema imunológico do hospedeiro se encontra no momento do contato. Os indivíduos imunocomprometidos são os mais atingidos pelas infecções fúngicas.” CRESCIMENTO FÚNGICO: Apresentam reprodução sexuada ou assexuada “As hifas que compõem o micélio podem atingir a superfície e entrar em contato com o ar. Essas hifas podem desenvolver em suas extremidades os esporos, chamados de conídios. Os conídios são assexuados e altamente resistentes à desidratação. Existem fungos que produzem diferentes esporos sexuais. Os esporos dos bolores são originados da fusão de gametas unicelulares ou de gametângios (hifas especializadas). Já em outros tipos de fungos, temos a formação de esporos por meio da fusão de duas células haploides, após meiose e mitose, resultando em esporos individuais.” PARASITAS: PROTOZOÁRIOS E HELMINTOS: Todos os protozoários são unicelularese eucariontes. Existe uma enorme variedade de formas que podem ser de vida livre ou parasitas, que podem se reproduzir sexuadamente (com a união de gametas), ou assexuadamente (divisão celular). Dentre os protozoários que se reproduzem sexuadamente, há a formação de gametas masculinos e femininos que, após a união, formam uma célula diploide. Já os protozoários que fazem a reprodução assexuada, podem realizar a divisão binária, merogonia, esporogonia e a esquizogonia. Os protozoários se diferenciam dos fungos, pois não apresentam parede celular rígida (COURA, 2013). Os protozoários são causadoresde doenças muito conhecidas, como doença de Chagas, leishmanioses, toxoplasma, entre outras. Quanto aos helmintos, são conhecidos como vermes e são pluricelulares, de vida livre ou parasitas (entre os seus hospedeiros, o ser humano está incluso) A classificação dos protozoários é feita dividindo-os em três filos: • Platyhelminthes: vermes de corpo achatado. Apresentam um tubo digestivo ausente ou primitivo. Exemplos: Taenia solium, Taenia saginata e Schistosoma mansoni. • Nemathelminthes: Vermes com corpos cilíndricos e tubo digestivo completo. Exemplos: Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale e Enterobius vermicularis. • Annelida: vermes que não parasitam Quanto ao ciclo de vida dos parasitas, podem apresentar: • Ciclo de vida monóxeno: necessidade de apenas um hospedeiro para completar seu ciclo de vida; POR: FLÁVIA LIMA / FONTE: MATERIAL DISPONIBILIZADO PELA FACULDADE • Ciclo de vida heteróxeno: necessitam de dois ou mais hospedeiros para completar seu ciclo de vida. CLASSIFICAÇÃO E VIRULÊNCIA: Grande parte dos protozoários faz uso da fagocitose para englobar e ingerir partículas sólidas. Outros protozoários possuem o citostoma para “engolir” uma célula bacteriana inteira ou pequenas células eucarióticas. Os protozoários podem ser classificados pelo seu modo de locomoção (NEVES, 2016). • Sarcodinas (amebas): se locomovem por movimentos ameboides. Exemplo: Entamoeba histolytica, que pode provocar uma disenteria amebiana ou amebíase.; • Mastigophora (flagelados: locomoção utilizando flagelos. Exemplo: Tripanossoma cruzi, causador da Doença de Chagas.; • Ciliophora (ciliados): locomoção utilizando cílios. Exemplo: Paramecium.; • Apicomplexa (esporozoários): imóveis. Exemplo: Plasmódios (causadores da malária)..
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