Principio da Microbiologia

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Microbiologia
Patrícia Quirino
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Ementa
Estudo o conhecimento básico sobre os micro-organismos que afetam a saúde e o organismo humano
 Ciclo de vida, nutrição, métodos disponíveis para o controle, patogenicidade
estudo de mecanismos de virulência bacteriana
estudo da  Microbiota normal do corpo humano
 os mecanismos de ação dos principais agentes antimicrobianos e os mecanismos de resistência aos antimicrobianos 
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Objetivo Geral
Capacitar ao graduando a compreender as bases do funcionamento grandes sub-áreas: Virologia, Bacteriologia e Micologia
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Plano de Ensino
 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 
1-Caracterizar os diferentes grupos de microrganismos
2- Entender a grande diversidade dos microrganismos e sua importância para o homem
3-Compreender a importância da microbiota endógena
4-Relacionar os fatores que controlam o crescimento dos microrganismos com os mecanismos de patogenicidade
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Plano de Ensino
 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 
5- Conhecer os métodos disponíveis de controle do crescimento microbiano e suas aplicações na área da saúde
6-Identificar os mecanismos envolvidos na patogenicidade dos microrganismos para o homem
7- Estudar a microbiologia e a epidemiologia das infecções microbianas de maior interesse para OS PROFISSIONAIS DE SAÚDE
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Avaliações
AV1 – 05 Abril – vale: 8,00
 Atividade estruturada vale: 2,00
AV2 – 07 junho – vale: 8,00
 Atividade estruturada vale: 2,00
AV3 – 21 junho – vale: 10,00
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Referências bibliográficas
TORTORA,G.J.; FUNKE, B.R. 7 CASE, C.L.  Microbiologia,  ARTMED  Porto Alegre, 8ª edição
LEVINSON , W,.; JAWETZ, E. Microbiologia Médica e Imunologia , Artmed, Porto Alegre, 7ª ed. 2005
MURRAY,, P.R. & PFALLER, m.A. Microbiologia Média, Editora Elsevier Médica, 5ª edição, 2006
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Conteúdo programático
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Conteúdo programático
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Conteúdo programático
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MICROBIOLOGIA ???
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Microorganismos
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Microbiologia na pré história
“pessoa leprosa foi considerada imunda” (Levítico 13:2-3)
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História 
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INTRODUÇÃO
Histórico
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FRANCESCO REDI (1626 – 1697)
VERMES EM CADÁVERES ERAM ORIGINADOS DE OVOS DE MOSCA E NÃO DA TRANSFORMAÇÃO DA CARNE
DECOMPOSIÇÃO DE CADÁVERES
FRASCO ABERTO –PRESENÇA DE VERMES
FRASCO FECHADO – AUSÊNCIA DE VERMES
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LOUIS JOBLOT (1645 – 1723)
FERVEU CALDO NUTRITIVO 
FRASCO ABERTO
(PRESENÇA DE MICROORGANISMOS)
FRASCO FECHADO
(AUSÊNCIA DE MICROORGANISMOS)
ACREDITAVA QUE O AR ERA CONSTITUÍDO POR “SEMENTES” QUE DAVAM ORIGEM AOS MICROORGANISMOS.
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Spallanzani (1729-1799): 
	
	frascos com caldo estéril, se permanecerem fechados não apresentam microrganismos
A geração espontânea de volta 
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 Pasteur (1822-1895)
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 Pasteur (1822-1895)
3.1. A geração espontânea de volta 
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A geração espontânea de volta 
 Pasteur (1822-1895)
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A geração espontânea de volta 
 Pasteur (1822-1895)
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1850: Pasteur resolve problemas da indústria francesa de vinhos e estabelece a primeira teoria microbiana da fermentação
		
PASTEURIZAÇÃO
3.2. Teoria microbiana das fermentações
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Robert Koch (1843-1910): 
rival de Pasteur na descoberta do agente do carbúnculo (antraz): 
descobriu a bactéria Bacillus anthracis em 1876
Primeiro pesquisador a provar que um germe era causador da doença, fazendo o mesmo mais tarde com a tuberculose
3.3. Teoria microbiana das doenças
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Maior diversidade genética é microbiana
A análise genética levou a propor o estabelecimento dos super-reinos ou domínios
1977-1980: 
nova árvore da vida
Classificação dos Organismos Vivos Segundo Woese (1977)
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Domínio Archaea
Filo Euryarchaeota
Filo Crenarchaeota
Termófilicos
Acidofilicos ou
Alcalinofílicos
Halofílicos
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Domínio Bacteria
Células procarióticas
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Domínio Eukarya
Teoria da Endosimbiose
Organelas existentes nas células eucarióticas (mitocôndrias e cloroplastos) seriam oriundos de bactérias
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CÉLULA PROCARIÓTICA
Arqueas
Bactérias
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CÉLULA EUCARIÓTICA - Animal
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CÉLULA EUCARIÓTICA - Vegetal
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Estudo dirigido 1- Completes - CÉLULA PROCARIONTE X EUCARIONTE
Características Procariotos Eucariotos
Envoltório Nuclear 
2. Cromossomo
3. Nucléolo
4. Divisão Celular
5. Citoplasma
6. Organelas
7. Organização Celular
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Unidade de medida: m (micrômetro) 
1 m = 0,001 mm (1/1000) ou 1000 m = 1 mm 
Tamanho variável: 0,15 m 50 m (0,0015 mm – 0,05 mm)
	
 1. Tamanho da Célula Procariótica
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Tamanho da célula procariótica
O pequeno tamanho dos procariotos comparado ao dos eucariotos contribui para muitas características desses organismos:
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Forma da célula: “a forma segue a função”
cocos
bacilos
vibriões
espirilos
espiroquetas
filamentosas
pedunculadas
Arranjos
agrupamentos de indivíduos após a divisão
seguem um padrão uniforme
significado para a identificação
2. Morfologia dos Procariotos
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Morfologia dos procariotos: Arranjos de Cocos
Adaptado de Tortora et al.; 2000
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Deinococcus
Morfologia dos procariotos: Arranjos
Morfologia dos procariotos: Arranjos de Cocos
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Morfologia dos Procariotos: Arranjos de Bacilos
Paliçada
Adaptado de Tortora et al.; 2000
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Morfologia dos Procariotos: Outras Formas
Adaptado de Tortora et al.; 2000
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Vibrião
Morfologia dos Procariotos: Outras Formas
Leptospira interrogans
Vibrio cholerae
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Estruturas Externas dos Procariotos
 3.1.1. Flagelos
* apêndices longos (10-20 mm) e finos (20 nm)
* helicoidais
* distribuídos em número variável
* proteína: flagelina
* estrutura:
 - corpo basal (motor)
 - gancho
 - filamento
	
- O movimento de rotação é transmitido a partir do “motor”
1000 prótons para cada rotação
 velocidade variável (até 12000 rpm)
 A célula desloca-se com até 60 comprimentos celulares/s 
(guepardo: 25 comprimentos/s)
Monotríquio (polar)
Lofotríquio
Anfitríquio (polar)
Peritríquio
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3.1. Estruturas Externas dos Procariotos
 Pili e Fímbrias
* fímbrias: adesão (várias unidades por célula)
* pili: mais longos que as Fímbrias
(geralmente 1 unidade por célula)
- Conjugação bacteriana
- adesão em bactérias patogênicas
* composição: proteínas
Fímbrias
Flagelo
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 Estruturas Externas dos Procariotos
 Cápsula e Camada Limosa (Glicocálix)
* composição: glicoproteínas e/ou polissacarídeos
* função:
 - adesão
 - proteção contra dessecamento e fagocitose
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Estruturas Internas dos Procariotos
 Parede Celular
A concentração de solutos dissolvidos gera alta pressão interna (pressão de turgor).
(Escherichia coli  2 atm.)
 - A parede celular é responsável pela contenção dessa pressão
 - Envoltório rígido, responsável também pela forma da célula
 - Corresponde a 10 a 40% do peso bacteriano
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Domínio Bacteria
componente principal: peptideoglicano (>100 tipos)
	- açúcares aminados:
		N-acetilglicosamina
		Ácido N-acetilmurâmico 
	 - aminoácidos 
 Parede Celular
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De acordo com suas respostas à coloração de Gram, as bactérias se dividem em 2 grupos:
	(Dinamarquês Christian Gram, 1853)
Gram negativas: 10 % de peptideoglicano (1-2 camadas) 2-3 nm
Gram positivas: 90% da parede formados de peptideoglicano (até 20 camadas) 30-60 nm
Parede Celular
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A Coloração de Gram
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 “Membrana” externa de bactérias Gram negativas (camada LPS).
	Camada dupla, composta de:
fosfolipídeos
proteínas 
lipídeos 
polissacarídeos
lipoproteínas
Maior rigidez à parede celular
Seus componentes são tóxicos quando injetados em animais
Participa do processo de nutrição formando canais de passagem
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Domínio Archaea
	* paredes de composição variável
	* sem peptideoglicano
	* Caráter Gram+ e Gram-
	
a) Metanogênicas
	* pseudopeptidoglicano
	* polissacarídeos
b) Halofílicas
	* Halococcus: polissacarídeo sulfatado
	* Halobacterium: glicoproteínas com cargas negativas
c) Outras metanogênicas
	Methanococcus e Methanospirillum: proteínas
d) Hipertermofílicas:
	* Sulfolobus: glicoproteínas (paredes estáveis em detergente em ebulição!!)
	* Pyrodictium: glicoproteínas (113ºC)
 Parede Celular
Estruturas Internas
dos Procariotos
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 Membrana Plasmática
 Estruturas Internas dos Procariotos
	* barreira física, vital para a células
	* espessura aproximada de 8 nm
	* permeabilidade (H2O e subst. Baixo PM)
	* Proteínas de transporte contra gradiente
 de concentração
	* Produção de energia (força próton motiva)
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Tipos de Transportadores na Membrana Plasmática
Madigan et al., 2004
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 Material Genético
Estruturas Internas dos Procariotos
	Molécula única de DNA circular, intensamente dobrada,
	podendo expandir-se até 1 mm (bactéria típica mede poucos m)
	
	* não associado com histonas 
	
	* tamanho do genoma variável:
		E. coli: 4,7 Mb
		Mycoplasma genitalium: 0,58 Mb
	
	* bactérias em crescimento podem conter várias cópias
	
	* haplóides: apenas uma cópia de cada gene.
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Bactérias e Arqueas têm ribossomos semelhantes (70S), mas diferentes 
na composição protéica
	* Subunidades: 50S + 30S (RNA e proteínas)
	* até 10.000 por célula
 Ribossomos
 Estruturas Internas dos Procariotos
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	Reserva de energia e de blocos estruturais:	
	 * poli--hidroxibutirato, amido e outros
	 * polifosfatos (grânulos metacromáticos)
	 * enxofre
	 * magnetita (Fe3O4) (bactérias magnéticas usam para orientação)
“Magnetobulus multicellularis” (UFRJ) 
 Inclusões Citoplasmáticas
Estruturas Internas dos Procariotos
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Estruturas Internas dos Procariotos
Vesículas de Gás
	* procariotos aquáticos fotossintetizantes: ex. Cianobactérias
	* forma de fuso: 200-700 nm x 60-110 nm
	* poucos ou até centenas por célula
	* membrana composta de proteínas
	* 5-20% da densidade da célula
	* 1 atm de pressão interna
Madigan et al., 2004
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 3.2.7. Endósporos (estruturas de resistência)
3.2. Estruturas Internas dos Procariotos
Encontrados em algumas Gram positivas: 
	- Bacillus
	- Clostridium
	- Sporosarcina
	- Sporolactobacillus
	
10 % do peso seco é ácido dipicolínico (exclusivo de esporos): estabilização do DNA.
Resistentes ao calor, radiações, ácidos, 	desinfetantes, lisozima
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Microrganismos eucarióticos
Fungos, algas e protozoários
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Fungos
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Características
Núcleo bem definido
DNA envolto por membrana nuclear
Parede celular – quitina ou celulose
Citoplasma com citoesqueleto – suporte da celula
Reticulo endoplasmático 
Mitocondrias
Ribossomos
Complexo de golgi
Vácuolos
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Grupos de Fungos
Unicelulares
Pluricelulares
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Hifas
Micélio
Unicelulares
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Reino Fungi
A classificação baseia-se primariamente nos seguintes critérios:
Características morfológicas do micélio vegetativo ou de suas células
Características dos esporos sexuais e corpos de frutificação presentes durante os estágios sexuais dos seus ciclos de vida
Diversidade: cerca de 1,5 milhões de espécies (Hawksworth, 1991)
Cerca de 100.000 espécies descritas (< 7 %)
Calcula-se que o número de fungos seja igual ao das plantas.
 CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS
	Classificar fungos não é tarefa fácil. 
	O grupo tem cerca de 600 milhões de anos e existem muitas dúvidas
	a respeito de sua origem e evolução. 
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Importância
dos fungos
Ecológica
 Decomposição
 Mutualistas (micorrizas, liquens)
Biotecnológica
 Alimentação (Champignon, morchella, Sacharomyces cereviseae, Penicillium roquefortii, Penicillium camembertii)
 Parasitas
As “veias” azuladas do queijo tipo gorgonzola se devem ao crescimento de um fungo do gênero Penicillium.
ROSENFELD/MAURITUS/LATINSTOCK
4 Fungos
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Algas
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Classificação das Algas
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Classificação das algas (protoctistas autotróficos) adotada neste material
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Filo Chlorophyta (clorofíceas ou algas verdes)
 Unicelulares
 Multicelulares com talos complexos 
 Algumas endosssimbiontes
Clorofíceas do gênero Ulva 
(verde mais claro) junto com algas pardas 
CHRIS HELLIER/CORBIS/LATINSTOCK
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Filo Phaeophyta (feofíceas ou algas pardas)
 Multicelulares e marinhas
 De alguns centímetros a 60 metros
Sargassum sp.
FABIO COLOMBINI
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Representantes de algas vermelhas macroscópicas (rodofíceas) 
 Maioria multicelular
 Abundantes nos mares tropicais, em água doce e em superfícies úmidas
Filo Rhodophyta (rodofíceas ou algas vermelhas)
Rodofíceas
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Filo Bacillariophyta (diatomáceas)
 Unicelulares
 Constituem parcela importante do fitoplâncton.
 De mares frios salgados, algumas espécies habitam a superfície de animais e algas de grande porte.
Micrografia de diversas espécies de diatomácea.
MANFRED KAGE/SPL/LATINSTOCK
3 Algas
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Filo Chrysophyta (crisofíceas ou algas douradas)
Algas douradas (crisofíceas)
 Maioria unicelular
 Marinhas e dulcícolas
ANDREW SYRED/SPL/LATINSTOCK
3 Algas
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Filo Euglenophyta (euglenoides)
 Unicelular
 Sem parede celular
 Maioria de água doce
Euglenoide
STEVE GSCHMEISSNER/SPL/LATINSTOCK
3 Algas
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Filo Dinophyta (dinoflagelados)
 Unicelular
 Formador do fitoplâncton oceânico	
 Alguns endossimbiantes
Dinoflagelado
STEVE GSCHMEISSNER/SPL/LATINSTOCK
3 Algas
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Filo Charophyta
(carofíceas)
Multicelulares de água doce que crescem geralmente ancoradas a fundos submersos.
Carofícea do gênero Nitella
JOHN CLEGG/SPL/LATINSTOCK
3 Algas
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Protozoários
Protozoários: organismos unicelulares, heterotróficos com tamanho entre 2 μm e 1 mm 
	
Hábitat: água doce, salgada e ambientes úmidos. Interior do corpo de animais
Nutrição: micro-organismos vivos (como bactérias, algas e outros protozoários), matéria orgânica obtida de cadáveres, matéria orgânica retirada do corpo de hospedeiros 
1 Protozoários
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Classificação dos protozoários
(protoctistas unicelulares heterotróficos)
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Classificação dos protozoários
(protoctistas unicelulares heterotróficos) 
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THE BRIDGEMAN/KEYSTONE
X SAIR
Protozooses humanas
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Amebíase ou disenteria amebiana
Ciclo de Entamoeba histolytica
Liberação da ameba
no intestino
Hemácias
ingeridas pela
ameba
INTESTINO
Eliminação de
cistos com as
fezes
Parede
do cisto
Formas
vegetativas
multiplicam-se
e lesam vasos
sanguíneos
Intestinais.
Contaminação de
alimentos e água
potável
Ingestão
de cistos
de ameba
Núcleos
Cisto
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Formas de prevenção da amebíase
Lavar as mãos com frequência.
Ferver a água a ser bebida.
Não defecar ao ar livre.
Lavar bem os alimentos.
Evitar contaminação da água dos poços.
2 Protozooses humanas
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Leishmaniose
tegumentar
Ferida causada pela leishmaniose tegumentar.
A. CRUMP, TDR, WHO/SPL/LATINSTOCK
Esquema leishmaniose
homem
cão
roedores
cães silvestres
flebótomos
flebótomos
flebótomos
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Leishmaniose visceral
Mosquito-palha
Protozoário flagelado Leishmania tropica
SINCLAIR STAMMERS/SPL/LATINSTOCK
EYE OF SCIENCE/SPL/LATINSTOCK
Doença de Chagas (tripanossomíase americana)
Representação esquemática do Trypanosoma cruzi 
Triatoma infestans
FABIO COLOMBINI
Representação esquemática de alguns aspectos da doença de Chagas
Barbeiro transmissor
(Triatoma infestans)
Fezes contaminadas
com tripanossomos
Local da
picada
Fibras musculares
do coração
Ninhos de
tripanossomos
Hemácias
Tripanossomo no sangue
Coração
Prevenção da doença de chagas
Proteger portas e janelas com telas.
Utilizar inseticidas.
Proteger camas com cortinados.
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Formas de prevenção da malária
Eliminar criadouros de mosquitos.
Proteger portas e janelas com telas.
Proteger camas com cortinados.
Usar inseticidas.
2 Protozooses humanas
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Outras protozooses
Giardíase
Causador: Giardia lamblia
Contágio: ingestão de água ou alimentos contaminados
Prevenção: saneamento básico e higiene pessoal
Tratamento: drogas antigiárdias 
2 Protozooses humanas
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Toxoplasmose
Causador: Toxoplasma gondii
Contágio: carne contaminada
ou contato com fezes de gato contaminadas 
Prevenção: alimentos cozidos e pouco contato com gatos
Tratamento: drogas antitoxoplasmas 
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Outras protozooses
Tricomoníase
Causador: Trichomonas vaginalis
Contágio: contato sexual desprotegido
Prevenção: uso de preservativo
Tratamento: drogas que matam as tricomonas.
2 Protozooses humanas
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Vírus
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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS VÍRUS:
Não possui estruturas celulares (membrana plasmática,
citoplasma, etc.).
 São formado basicamente por uma cápsula protéica denominada capsômero que contém em seu interior um só tipo de ácido nucléico: DNA ou RNA, nunca ambos.
 Alguns vírus mais complexos podem apresentar também lipídios e glicídios presos à cápsula.
É tão pequeno que podem penetrar no interior das células das menores bactérias
 Só apresentam propriedades de vida quando estão no interior de células vivas. 
 Por isso são considerados parasitas celulares obrigatórios.
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Estados do vírus
Intracelular - infecta o hopedeiro e se reproduz – as custas do hospedeiro
Extracelular – ácido nucleico + material proteico – virion ou particula viral – transporte de material genético
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VÍRUS
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Muito Obrigada!!!!
patricia_quirino@hotmail.com
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Professor: as diatomáceas possuem carapaça de sílica.
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Professor: a classificação dos protozoários é ainda muito controversa; a que adotamos aqui distribui esses seres em seis filos do reino Protoctista. Os nomes e as principais características desses filos estão sumarizados na tabela.
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Professor: a amebíase ou disenteria amebiana é causada pelo rizópode parasita Entamoeba histolytica (entameba). A pessoa adquire a parasitose ao ingerir cistos de entameba presentes na água ou em alimentos contaminados com fezes de pessoas doentes. O cisto da entameba é capaz de sobreviver por longos períodos fora do corpo de organismos hospedeiros. O cisto é uma bolsa de parede rígida que contém em seu interior amebas jovens, capazes de infestar um novo hospedeiro. No intestino, a parede do cisto se rompe e liberta as amebas, que invadem glândulas da parede intestinal, onde passam a se alimentar de sangue e de células do hospedeiro. Os locais infectados pelas amebas podem inflamar e se romper, liberando sangue, muco e milhares de amebas, muitas das quais na forma de cistos. Ao serem eliminados com as fezes da pessoa doente, os cistos podem contaminar água e alimentos (verduras, por exemplo) e ser transmitidos a outras pessoas. Atenção: na imagem as amebas não estão representadas na mesma escala que o intestino (estão em escala muito maior − lembre-se de que elas são microscópicas).
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Professor: esse esquema ajuda a ilustrar o ciclo de propagação da Leishmaniose e não se encontra no módulo impresso.
leishmaniose é a denominação genérica da infecção causada por protozoários flagelados denominados leishmanias. No Brasil, estima-se que cerca de 20 mil pessoas por ano contraiam um dos tipos de leishmaniose, que pode atingir a pele (forma tegumentar) ou os órgãos internos (forma visceral).
A leishmaniose tegumentar (ou úlcera de bauru) atinge a pele e as mucosas do nariz e da boca e é causada por Leishmania brasiliensis. Na pele, a doença se manifesta pela formação de feridas ulcerosas, com bordas elevadas e fundo granuloso. Nas mucosas (cavidade nasal, faringe ou laringe), as leishmanias destroem tecidos e, em casos graves, podem perfurar o septo nasal e causar lesões deformantes. A transmissão ocorre pela picada de alguns mosquitos do gênero Lutzomya.
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Professor: a leishmaniose visceral (ou calazar) ataca o baço e o fígado e é causada pela Leishmania chagasi. Os sintomas são febre contínua, perda de apetite, inchaço do fígado, lesões na pele e anemia; em alguns casos, pode causar morte. Os cães também são atacados por esse protozoário. A parasitose é transmitida pela picada do mosquito Lutzomya longipalpis, um inseto com menos de 2 mm, conhecido como mosquito-palha, ou maruim. 
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Professor: a doença de Chagas, também chamada tripanossomíase americana, é causada pelo flagelado Trypanosoma cruzi, o tripanossomo. O tripanossomo é transmitido por insetos popularmente chamados de barbeiros ou chupanças; a espécie transmissora mais comum é Triatoma infestans. A doença é geralmente adquirida pelo contato das mucosas (dos olhos, do nariz e da boca) com fezes do inseto infectado pelo parasita. As mulheres infestadas podem transmitir o parasita aos filhos durante a gravidez ou na amamentação. Transplantes de órgãos e transfusões de sangue de doadores infestados são outras vias pelas quais se pode contrair a doença de Chagas. O barbeiro adquire tripanossomos ao sugar sangue de pessoas com doença de Chagas ou de animais contaminados pelo parasita, entre eles cães, gatos, roedores e diversos animais silvestres, que servem de reservatórios naturais do protozoário. Depois de picar uma pessoa, geralmente no rosto (daí o nome “barbeiro”), o inseto defeca; se estiver contaminado, haverá tripanossomos em suas fezes. Quando a pessoa se coça, pode contaminar o local da picada e as mucosas, por onde o parasita atinge a circulação sanguínea, via de acesso aos órgãos do corpo.
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