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Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 1 Introdução à micologia Micologia: morfologia e classificação das micoses Sistemas de classificação dos organismos vivos Nessa parte da disciplina vamos discutir sobre o domínio Eukarya. Tratando-se do domínio Eukarya, não podemos esquecer que estamos falando de seres Eucariontes Unicelulares e multicelulares Protozoários, algas, fungos, plantas e animais Estrutura eucariota Presença de diferentes organelas com funções específicas Núcleo individualizado Mitocôndrias Etc Fungos São eucariotos, ubíquos (amplamente difundidos no meio ambiente), quimiorganotróficos (assimilação) e a maioria é saprofítica. Quimiorganotróficos = conseguem produzir energia a partir de compostos orgânicos. Saprofítica = está presente no ambiente e não tem potencial patogênico direto. Devido ao aumento de tratamentos imunossupressores teve a importância elevada (oportunismo) – dentro de uma possibilidade eles podem desenvolver processo patogênico. Apenas a minoria causa infecção, que são denominadas de micoses. Os fungos podem ser de três tipos: Filamentosos (também chamados de bolores), Leveduras e Cogumelos Fungos estão presentes em ambientes aquáticos – pp. água doce, e ambiente terrestre sendo os principais responsáveis pela maioria das doenças de vegetais economicamente importantes. Mundialmente dispersos. Morfologia dos fungos Existem dois tipos de células Fungos pluricelulares (filamentosos) Fungos unicelulares (leveduras) Fungos Filamentosos Amplamente disseminados na natureza; Colônias filamentosas multicelulares; Cada filamento cresce principalmente na extremidade; Um único filamento – Hifa; Conjunto de hifas que crescem juntas em uma superfície formando tufos – micélio; Algumas hifas se dividem internamente por paredes transversais – septos A partir do micélio, ramificações das hifas podem atingir o ar acima da superfície, e nessas ramificações aéreas são formados esporos denominados conídios (esporos assexuados), altamente pigmentados e resistentes ao dessecamento, atuando na dispersão do fungo em outros habitats. Alguns fungos possuem a capacidade de crescer acima de determinadas estruturas. A partir da formação desse crescimento, ele produz ramificações aéreas que permitem a produção de estruturas relacionadas com a reprodução assexuada – os conídios. Os conídios são pigmentados, resistentes ao dessecamento e atuam na dispersão do fundo nos diferentes habitats, então, o conídio produzido pelo micélio aéreo tem a capacidade de disseminar-se pelo ambiente e pode, a partir da sua entrada em ambiente favorável, dar origem a uma célula fúngica. Estrutura dos fungos filamentosos Constituição das hifas: Membrana = quitina, celulose, polissacarídeos, proteínas e lipídeo. Citoplasma = mitocôndrias, núcleos, retículo endoplasmático, ribossomos, vacúolos, ... Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 2 Na microscopia – observamos os filamentos (hifa). A hifa possui parede celular composta por quitina, celulose, polissacarídeos, proteínas e lipídeos. Esses compostos conferem a forma à estrutura e protegendo ela nos ambientes. No citoplasma tem todas as organelas que encontramos na célula eucariota. Nessa microscopia há a divisão interna da hifa, que são os septos. Alguns fungos apresentam septos e outros não – esses septos apresentam poros, que auxiliam no transporte de moléculas de uma célula para outra. Fungo filamentoso (reprodução anamorfa) Hifa Filamentos Forma vegetativa – unidade estrutural, com capacidade de fixar o fungo em determinado local e assimilar nutrientes. Essas hifas de forma vegetativa funciona como se fossem raízes. Unidade estrutural Fixa fungo no substrato Assimila nutrientes Geram estruturas Quanto à estrutura do fungo filamentoso – ele é formado por filamentos e a unidade desses filamentos é chamada de hifa. A hifa pode ser de duas formas: hifa vegetativa ou uma hifa reprodutiva (relacionada com fungos que crescem acima da superfície). Estrutura e crescimento de fungos filamentosos Na figura, observamos cada componente que forma os fungos filamentosos. Abaixo da superfície há um único filamento – hifa. O conjunto de filamentos é chamado de micélio. O micélio que cresce abaixo da superfície tem capacidade de fixar e assimilar componentes – micélio vegetativo. Os fungos que possuem a capacidade de crescer acima da superfície apresentam hifas aéreas. Ao conjunto dessas hifas aéreas, há micélios relacionados com a produção de conídios. Conídios são estruturas relacionadas com a reprodução assexuada dos fungos. A partir do momento que conídio cai em um ambiente com condições nutricionais e parâmetros fisiológicos adequados, ele germina e origina uma nova célula fúngica. Morfologia dos fungos filamentosos Hifas (septadas ou não septadas) – quando são septadas, o septo aparece uma frequência dentro da estrutura. As não septadas possuem septos, mas a sua distribuição é muito irregular, dificultando a observação na microscopia, por isso são chamadas de não septadas. Micélio (bolor) – o micélio pode ser vegetativo ou reprodutivo, que é o conjunto de hifas. Nessa microscopia observamos uma hifa na qual não observamos a formação de septos, chamamos de hifas cenocíticas. Já em outras que observamos a formação de septos, chamamos de hifas septadas.Em outra imagem observamos hifas septadas e a presença de estruturas aéreas que culminam em conídios. Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 3 Formas das hifas Hifa em espiral Hifa em raquete Hifa em forma de raiz (rizoide) Etc Micélio = conjunto de hifas. Micélio vegetativo endobiótico = conjunto de hifas que infiltram-se no nutriente. (a) Micélio vegetativo epibiótico = conjunto de hifas que se desenvolvem na superfície do nutriente e, geram as estruturas de reprodução. (b) Micélio reprodutivo = conjunto de estruturas relacionadas a produção das unidades geradoras de colônias. (c) O micélio pode ser vegetativo ou reprodutivo, sendo que o vegetativo pode se dividir em duas classes: Endobiótico – relacionado com conjunto de hifas relacionadas com assimilação e fixação desse fungo; ele cresce dentro do meio, abaixo da superfície. Epibiótico – conjunto de hifas com capacidade de se desenvolver na superfície do nutriente e, a partir desse micélio vegetativo que vai brotar o micélio reprodutivo (reprodução assexuada). Morfologia dos fungos filamentosos Estruturas reprodutivas: anamorfas (assexuadas) Aspergillus – possui peculiaridade quanto a composição da estrutura que gera os conídios. Quanto encontramos essa estrutura, podemos suspeitar de espécies do gênero Aspergillus – uma estrutura bisseriada (a partir da vesícula surge a métula e uma fiálide a partir da fiálide os conídios). Já quando observamos estrutura monosseriada, ou seja, a partir da vesícula observa-se apenas as métulas, sem as fiálides. Essa visualização nos permite suspeitar de outras espécies. Conídio = unidade formadora de colônias; reprodução anamorfa (reprodução assexuada) – a partir do momento que os conídios caem em ambiente favorável, ele vai germinar, formando nova célula fúngica. Os conídios podem ser de dois tipos: Conídios hialinos Conídios escuros (dematiáceo) – tem acúmulo de melanina. c b a Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 4 O processo de formação de conídio é chamado de conidiogênese, que pode ser de dois tipos: blástica ou táliica. Blástica – apenas a parte final da célula conidiogênica produzconídios. Brotamento. Tálica – toda a estrutura relacionada com produção do conídio é partida, formando diferentes conídios. Partição completa do segmento. Algumas espécies podem apresentar peculiares, como macroconidios ou microconídios, o que nos ajudar a identificar o fungo. Exemplo: Microsporum canis (possui estrutura em forma de barquete, possuindo muitos segmentos internos), Alternaria spp, Curvularia spp (conídios dematiáceos), Trichophyton spp (forma macroconídeos na forma de charuto), Nigrospora spp (conídios enegrecidos por conta da deposição da melanina), Fusarium spp (possui forma de canoa). Clamidoconídio (clamidosporos) forma de resistência dos fungos – assim como as bactérias, os fungos também possuem estruturas de resistência (clamidosporos). São estruturas circulares que são formadas a partir de um ambiente não favorável. Estudo da colônia dos fungos filamentosos Características da colônia fúngica: Algodonosa Aveludada Pulverulenta – como se fosse um pó na superfície desse meio. Identificação de Fungos Filamentosos Um conjunto de informações devem ser levadas em consideração para identificar um fungo filamentoso: Estruturas de ornamentação – hifas. Como são as hifas? Tem característica peculiar? Estrutura de frutificação – conídios. Qual a forma desses conídios? Qual o tamanho? Aspectos coloniais – Como esses fungos cresceram no ambiente? Como cresceram no laboratório? Conidiogênese Importante observar como o conídio é produzido, como ele é formado. Célula conidiogênica presente na parte terminal da hifa Esporangênicas – esporos presentes no interior de bolsas (esporângios) Conidiogênicas – sem estruturas envolvendo os conídios – livres Importantes estruturas de identificação Existem dois tipos de estruturas de células conidiogênicas: esporangênicas e conidiogênicas (conídios livres). Fungos Unicelulares – Leveduras Divisão celular em sua maioria por brotamento – uma estrutura (célula mãe) forma brotamento (uma célula filha). Algumas espécies produzem brotamentos que não se desprendem se alongando e formando estruturas denominadas pseudohifas; Células bem maiores que as bactérias e apresentam estruturas em seu interior. Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 5 Morfologia dos fungos unicelulares aspecto de colônia: Cremoso Cerebriforme Mucoide – algumas leveduras, assim como as células bacterianas, produzem cápsula, dando esse aspecto mucoide da colônia. Morfologia dos fungos unicelulares constituição da levedura Membrana/ parede: Polissacarídeos (glicana e manana) Proteínas Vestígio de quitina Membrana citoplasmática (proteínas, lipídeo, polissacarídeo) Citoplasma: Núcleo, ribossomos, vacúolos, mitocôndrias, etc... Morfologia dos fungos unicelulares Leveduras Saccharomyces cerevisiae – leveduras unidas umas às outras com brotamentos. Cryptococcus neoformans (Filobasidiella neoformans) – possui cápsula Paracoccidioides brasiliensis – levedura com vários brotamentos ao redor. Existem algumas leveduras que apresentam características peculiares que permitem sua identificação. Reprodução anamorfa (assexuada) Pode ser de dois tipos: Brotamento ou gemulação Dentro do brotamento há uma célula duplicando seu material formando uma projeção projeção se divide formando a célula filha. No final, a célula mãe é maior que a célula filha. Divisão binária Não existe no final do processo a diferença quanto ao tamanho, há a duplicação célula cresce e quando não há diferença de tamanho, acontece a divisão dessas células. Como identificar as leveduras Diferente do que vimos nos fungos filamentosos, as informações são mais restritas para as leveduras Somente a morfologia, assim como em bactérias, muitas vezes não é suficiente para identificarmos as espécies envolvidas Necessários testes bioquímicos. Reprodução teleomorfa Tanto fungos filamentosos e quanto as leveduras se reproduzem de forma assexuada ou anamorfa. Contudo, alguns fungos também possuem a capacidade de se reproduzir de forma sexuada ou teleomorfa. Reprodução Sexuada Pode acontecer a fusão de gametas ou de hifas especializadas, que são chamadas de gametângios – promovem variabilidade genética – adaptação ao meio. Qual o benefício da reprodução sexuada? A partir do momento que existe uma variabilidade pela troca de material genético, há maior chance de adaptação às condições do meio. De acordo com o tipo de produção dos esporos: Ascósporos – esporos dentro de um saco fechado (asco); Basidiósporos – esporos na extremidade de uma estrutura claviforme (basídio). Zigósporos – fusão de hifas. Fungos perfeitos = fazem reprodução teleomorfa e anamorfa. Fungos imperfeitos = só fazem reprodução anamorfa. Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 6 Classificação das Micoses Micoses Superficiais; Micoses Cutâneas; Micoses Subcutâneas; Micoses Endêmicas; Micoses Oportunistas; Micoses superficiais Pitiríase versicolor – Micose da Praia Distribuição mundial: mais frequente em regiões de clima tropical ou subtropical Infecção crônica da camada córnea da pele Agente Etiológico: Malassezia furfur – é um fungo leveduriforme Faz parte da microbiota da pele já nas primeiras semanas de vida – prevalência por áreas seborreicas do corpo Tórax em adultos Couro cabeludo em crianças Malassezia furfur Outras patologias: Dermatite seborréica: caspa (pitiriase capitis) Foliculite Onicomicose – infecções nas unhas Infecções sistêmicas (imunodeprimidos) – são mais raras; esse fungo é encontrado na pele, para ele desencadear um processo sistêmico, depende muito das características do hospedeiro e do patógeno. M. fufur também é encontrada no folículo piloso e pode descer ao longo da haste pilosa: recidivas (capacidade que o fungo tem ficar no folículo pilosos e retornar à superfície, repetindo o processo patológico da foliculite). Sinais Clínicos Lesões hipo ou hiperpigmentada – muitas vezes chamadas de pano branco. Levemente descamativa; Aparecem nos braços, pescoço, tronco e região da cintura; Infecção assintomática. Fatores predisponentes Alta temperatura e alta umidade relativa do ar Pele gordurosa – o excesso de gordura é um atrativo pois o fungo precisa de gordura para crescer. Elevada sudorese Fatores hereditários Gravidez – por conta do desequilíbrio hormonal Estado Nutricional precário Uso de hidratantes – o uso exagerado dessas substâncias torna a pele mais gordurosa. Uso de terapias imunossupressora, corticoides. Diagnóstico Micológico Exame direto – observar a amostra do paciente em lâmina e leva à microscopia. Observação do material clínico (escama da pele). Presença de leveduras esféricas ou ovais em forma de cachos de uva e fragmentos de hifas (apesar de ser leveduriforme é capaz de produzir hifas). Dados morfológicos: 99% das amostras de pacientes com pitiríase. Diagnóstico Micológico Isolamento é importante para conhecer a epidemiologia da micose e saber a espécie do fungo; Fungo lipodependente – necessita de lipídeos para crescer, por isso acrescenta-se azeite de oliva. Isolamento do fungo: meio Sabouraud acrescido de azeite de oliva Cultura leveduriforme após 3 dias a 37°C Textura cremosa, de cor creme, superfície lisa Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 7 Micoses Cutâneas Dermatofitose Epidemiologia Fungos filamentosos, hialinos, septados, queratinofílicos e queratinolíticos – tem afinidade e tem queratinidase que vai degradar a queratina nessas superfícies. Causam lesões em: pele, pelose unhas (homens e animais); Gêneros: Trichophyton, Microsporum e Epidermophyton Habitat Geofílicos – vivem no solo (rico em resíduos de queratina humana/animal – penas, pelos, escamas, etc) Zoofílicos – animais (Cães, gatos, etc.) • Antropofílicos – homem Considerados uma das patologias humanas de maior ocorrência – 10-15% da população mundial pode ser infectado no decorrer de sua vida. Estabelecimento da Dermatofitose Hifa – habilidade de competição com a microbiota residente. Se fragmentam em artroconídios. Vencer a barreira do filme de gordura sobre a camada córnea. Contato com a queratina do extrato córneo. O fungo causador dessa patologia é um fungo filamentoso, ou seja, ele produz filamentos (hifas). A característica desse fungo, é que a própria hifa produz conídios, que formam novas células fúngicas. A hifa se fragmenta formando conídios específicos, os artroconídios. O estabelecimento dessa doença acontece da seguinte forma: a hifa ou o conídio tem contato com o extrato córneo da pele (deve acontecer a capacidade desse fungo competir com a microbiota residente da pele, que atua como barreira contra agentes). Além disso, ele precisa ser capaz de vencer a barreira de gordura que existe na camada córnea, pois assim ele consegue ter acesso à queratina e vai começar seu crescimento, reprodução e produção de toxinas, que geram lesões. Hifas = crescimento longitudinal ao extrato córneo. (hifa artroconídio hifa artroconídio hifa...) Intensa produção de queratinase – hidrólise da queratina. Produção de metabólitos e produtos de excreção – ação irritante, alergênica e tóxica. Resposta inflamatória local. Lesões capilares tipo: Ectotrix – artroconídios na superfície do pelo Endotrix – artroconídios dentro do pelo Fávico – artroconídios dentro do pelo mas em bolsas Lesões de dermatofitose Tendência a lesão circular: Lesão típica: anel de descamação inflamatória – os fungos crescem de forma centrífuga (fugindo do centro da lesão), pois eles vão utilizando os nutrientes e vão em busca de novos nutrientes. A borda da lesão é onde tem fungos ativos, por isso a coleta para amostra clínica é realizada ali. Dermatófito cresce centrifugamente a procura de queratina; “Foge” de áreas de infecção secundária por bactérias; Dermatofitoses Humanas = Tinea Tinea cruris/Tinea corporis/ Tinea barbae/ Tinea pedis/Tinea captis/Tinea imbricata/Tinea unguineum. Variação clínica: Espécie; Concentração do inóculo; Sítio anatômico; Sistema imunológico do hospedeiro; Classificação Clínica Tinea capitis – couro cabeludo Tonsurante Microspórica: Acomete principalmente crianças (4 a 10 anos); Placas de alopecia (máx. 2 placas); Fluorescentes a Lâmpada de Wood, Parasitismo externo do pelo – ectotrix. Lesão microspórica – geralmente associada ao M. canis Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 8 Tonsurante Tricofítica Várias placas de alopecia descamativas; Não fluorescentes a Lâmpada de Wood; Parasitismo interno do pelo – endotrix. Geralmente associada ao Trichophyton tonsurans Tinea cruris: lesões de grandes pregas T. rubrum e E. floccosum Tinea pedis (Pé de atleta) E. floccosum Tinea manum Lesões interdigitopalmares T. rubrum, T. tonsurans e T. mentagrophytes Tinea unguium - Onicomicose T. rubrum Diagnóstico Micológico Exame direto Elementos com queratina: pele (extrato córneo), pelos, unha. Prepara de Lâminas com Clarificante: Hidróxido de sódio (10 a 30%) / Hidróxido de potássio (10 a 15%) Montagem de Lâmina Diagnóstico Micológico Exame direto de raspado de pele: Microscopia – Objetiva 40x – realiza a procura da forma infectante do fungo, ou seja, os artroconídios, observando se eles estão dentro ou fora do pelo. Fora do pelo: ectotrix Dentro do pelo: endotrix Microbiologia Letícia Iglesias Jejesky Med 106 9 Diagnóstico Micológico Isolamento em meios de cultura seletivos: Ágar seletivo para fungo patogênico, Ágar Mycosel. Diagnóstico Micológico Montagem de lâminas para microscopia a partir da colônia: Utilização de Azul de algodão. Resumo – Anotações da Aula Presencial Fungos filamentosos Formado por filamentos (= hifas) – um conjunto de filamentos é chamado de micélio; um fungo filamentoso é um fungo pluricelular A hifa pode ou não apresentar septos Os fungos filamentosos se reproduzem de forma assexuada a partir da produção de conídios. Dependendo da forma que o conídio de apresenta (se é micro ou macroconidio ou se tem ou não pigmento) é importante para identificação do fungo. O conídio está no ambiente junto com o fungo filamentoso Dinâmica de um fungo filamentoso Conídios: relacionados com a reprodução assexuada do fungo – quando são carreados pelo vento, ele funciona como semente, pois germina e gera novo fungo. Estruturas de ornamentação: hifas Estruturas de frutificação: conídios Quando queremos identificar um fungo filamentoso, precisamos juntar as informações microscópicas (estruturas de ornamentação e frutificação) e associamos com estrutura macroscópica (meio de cultura – observamos as colônias e seus aspectos). A colônias dos fungos filamentosos podem ser de três tipos: Aveludadas Pulverulenta (parece que tem um pó) Algodonosa Leveduras São unicelulares e, por isso, são semelhantes às bactérias. Levedura não produz conídio. A maioria das leveduras não possui hifa, algumas produzem hifa no processo de parasitismo. Se reproduzem de forma assexuada por divisão binária ou brotamento. Brotamento: célula mãe em tamanho normal e célula filha em tamanho menor. Leveduras podem ser ovais, forma de pantufa, circulares e com hifas (indicando parasitismo). Uma lâmina com leveduras não auxilia no diagnóstico se observamos apenas a sua forma. Mas quando se trata de identificação: avaliamos a forma, mas algumas leveduras possuem determinadas particularidades (características únicas que nos ajudam a identificar qual levedura é). Macroscopia das leveduras – semelhante às bactérias – observamos colônias que podem ser cremosas, mucoide ou cerebriforme. Diferente do fungo filamentoso, para diagnóstico de levedura precisa de provas complementares.
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