MICROBIOLOGIA - bactérias

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MICROBIOLOGIA
BACTÉRIAS
1. Morfologia
- células procariontes
(sem carioteca -
membrana que
envolve o material
genético).
- cromossomo
circular e único.
- ausência de
organelas.
- ribossomos 70s
- apresentam parede
celular, a mesma
confere rigidez.
- membrana celular
não apresenta
esterol (os fungos
apresentavam).
A parede celular confere
rigidez e proteção para a
bactéria, além disso,
permite que as bactérias
apresentem formas.
As formas são:
+ Cocos (esféricas)
+ Bacilos (bastão)
+ Espirilos (espiral)
+ Cocobacilos
(bacilos que se
assimilam a cocos)
+ Vibriões (forma
semelhante à
vírgula)
As bactérias se arranjam.
Os arranjos são:
+ diplococos - cocos
aos dois.
+ estreptococos -
cocos em arranjo
de fileira.
+ estafilococos -
arranjo em cachos.
+ tétrade - cocos
arranjados em
quatro.
+ sarcina - cocos
arranjados em oito.
+ diplobacilos -
bacilos arranjados
aos dois.
2. Estrutura da célula
bacteriana
● Plasmídeo: pequena
molécula de DNA
circular; replicação
independente; não
codifica os genes
essenciais, está
relacionado a
codificação de
genes de resistência
e patogenicidade.
● Nucléolo: local onde
o material genético
da bactéria está
compactado com
proteínas (não
apresenta histonas).
● Membrana
plasmática: mosaico
fluído, bicamada
lipídica + proteínas
transmembrana,
presença de poros
(não apresenta
colesterol); pode
ser destruída com
álcool ou
polimixina; pelo fato
de não possuirem
colesterol, são
menos rígidas que
as de eucariontes.
Funções:
permeabilidade
seletiva, transporte
de soluto, produção
de energia
(transporte de
elétrons e
fosforilação
oxidativa),
biossíntese de
macromoléculas.
● Ribossomos:
possuem
características que
o diferem dos
ribossomos
eucarióticos, logo, é
alvo de antibióticos
para o combate da
bactéria. Possuem
uma unidade 50s e
uma unidade 30s.
● Citoplasma:
composto por água
+ macronutrientes;
são compostos de
baixo peso
molecular e íons;
local onde ocorrem
as reações
químicas.
● Parede celular:
glicopeptídeos
(mureína,
peptidoglicano,
mucopeptídeo);
protege da osmose;
garante rigidez,
mantém o formato
da célula e serve de
ancoragem para os
flagelos; é o local
de ação de alguns
antibióticos (não há
parede celular nas
células eucarióticas,
logo, é um local que
pode servir de alvo
de medicamentos -
os medicamentos
visam atacar
características que
não estão presentes
nas células
humanas para que
não haja prejuízo ao
indivíduo). Também,
auxilia na divisão
celular.
GRAM - POSITIVO: cerca de
90% da parede celular é
composta por camadas de
peptidoglicano, forma-se
assim uma estrutura rígida
e espessa.
Possui um espaço
periplasmático (entre a
parede celular e a
membrana plasmática) e
uma camada granular que
contém ácido lipoteicóico.
A parede celular apresenta
ácido teicóico (fosfato e
álcool-glicerol) compostos
negativos que se ligam e
regulam a passagem de
cátions, fornecem
especificidade antigênica
da parede.
Teste laboratorial: devido
aos seus componentes, a
parede celular não pode ser
desestruturada por álcool,
logo, quando corada com o
complexo cristal violeta, o
mesmo permanece íntegro
e a bactéria é corada de
roxo.
GRAM-NEGATIVA: poucas
camadas de peptidoglicano
e uma membrana externa.
O periplasma possui altas
concentrações de enzimas
que degradam proteínas
transportadoras. No
periplasma, também está o
polipeptídeo.
Não apresentam ácidos
teicóicos.
Mais suscetíveis ao
rompimento mecânico.
A membrana externa
apresenta
lipopolissacarídeos,
lipoproteínas e
fosfolipídios; protegem a
bactéria da fagocitose e
apresentam poros que
permitem a passagem de
nucleotídeos, aminoácidos,
…
Quando essas bactérias
morrem há a liberação de
lipídio A, o mesmo provoca
sintomas característicos
(febre, dilatação dos vasos
sanguíneos, formação de
coágulos…)
Devido a sua menor
resistência, nos testes
laboratoriais, a parede é
desnaturada com álcool o
que faz com que o
complexo cristal violeta
não fique íntegro, a mesma
será corada com Safranina
e apresentará cor rosada
avermelhada.
Resumindo!!!!
A parede celular das
bactérias gram-negativas
são desnaturadas com a
adição do lugol, fazendo
com que o complexo cristal
violeta (já adicionado
previamente) se difunda
pelos poros criados na
camada de peptidoglicano
(fina); a mesma, cora
quando adicionado
Safranina.
Já as bactérias
gram-positivas apresentam
mais camadas de
peptidoglicanos fazendo
com que a mesma não
desnature com a aplicação
de lugol e, assim,
permaneça corada com o
complexo cristal violeta.
—---------------------------
Fímbrias: estruturas mais
curtas que os flagelos,
estão relacionadas à
adesão das bactérias -
apresentam papel
importante na adesão de
bactérias às células alvos.
Estruturas encontradas
APENAS em bactérias
gram-negativas.
Pili: estrutura maior que as
fímbrias porém em menor
quantidade, conferem
motilidade por
deslizamento ou pulsante.
Está também relacionada à
conjugação sexual -
conecta-se a outra bactéria
fazendo com que haja a
transferência de material
genético. Encontrada em
bactérias GRAM-NEGATIVAS.
Flagelo: longos apêndices
relacionados ao movimento
pulsátil das bactérias, logo,
as bactérias que
apresentam flagelos são
aquelas que apresentam
motilidade. A locomoção
ocorre por movimentos
rotatórios.
Os flagelos são formados
pelas proteínas flagelinas,
partem da superfície
bacteriana para o meio
externo.
Endósporo: estrutura
interna das bactérias que
lhes conferem resistência
em situações desfavoráveis;
Esporulação: em ambiente
com condições
desfavoráveis, a bactéria sai
da sua forma vegetativa
para a forma de esporo
(com maior resistência a
variação do pH, variação de
temperatura, a
desidratação);
Germinação: ocorre o
inverso, em ambientes
favoráveis a bactéria
germina de esporo maduro
para sua forma vegetativa.
Grânulos de reserva:
grânulos que reservam em
seu interior substâncias
para serem utilizadas pelas
bactérias (lipídios,
glicogênio, amido, …)
Glicocálice: externamente à
parede celular.
Pode ser:
Cápsula: estrutura rígida
aderida a parede celular,
impede a fagocitose, é um
fator de virulência.
Camada viscosa: sem
organização ou rigidez,
localiza-se na parede
celular da bactéria e está
relacionada à adesão e a
reserva energética.
3. Fisiologia bacteriana
Bactérias necessitam de
compostos para a produção
de macromoléculas, o meio
de cultura deve fornecê-los
para que haja o
desenvolvimento.
Os principais compostos
são:
- Carbono
- Fósforo
- Nitrogênio
- Hidrogênio
- Oxigênio
- Ferro
- Enxofre
As bactérias fastidiosas são
aquelas que apresentam
maior necessidade, isto é,
necessitam de mais
compostos (fatores de
crescimento) para que
possam se desenvolver.
FATORES QUE AFETAM O
CRESCIMENTO BACTERIANO:
a) Químicos:
- água: importante
para reações
enzimáticas.
- macronutrientes:
necessários em
maior quantidade
(C, O, N, S, P, H)
- micronutrientes:
necessários em
menor quantidade,
cofatores das
enzimas (Fe).
- fatores de
crescimento:
purinas, pirimidinas,
aminoácidos e
vitaminas.
Compostos
necessários nas
bactérias
fastidiosas, aquelas
que necessitam de
mais compostos
para se
desenvolverem.
b) Ambientais:
- temperatura:relacio
nado às reações
enzimáticas.
Menores
temperaturas:
menor atividade.
Maiores
temperaturas: maior
atividade quando na
temperatura ótima.
Ao ultrapassar a
temperatura
máxima, há a
desnaturação da
bactéria.
+ temperatura mínima
+ temperatura ótima
+ temperatura
máxima
OBSERVAÇÃO!!!!
Baixas temperaturas não
desnaturam as bactérias,
logo, não há morte de
bactérias quando em baixa
temperatura e sim um
estado de “latência” -
ausência de atividade.
Classificação de acordo
com a resistência a
temperatura:
Mesófilas são as bactérias
que apresentam a
temperatura ótima próximo
a 37°C, isso está
relacionado à sua maior
patogenicidade.
- pH: as bactérias
apresentam melhor
atividade em pH
neutro, logo, no
meio de cultura é
adicionado tampão.
Porém, há bactérias
acidófilas (de pH
ácido) e bactérias
alcalinófilas (de pH
básico).
- concentração de
sal: em suma
maioria, as
bactérias não
necessitam de sal
para se
desenvolverem.
Entretanto, existem
asbactérias
HALOTOLERANTES
(5-8% de NaCl no
meio), HALOFÍLICAS
(15% de NaCl) e as
HALOFÍLICAS
EXTREMAS
(necessitam de 30%
de NaCl, também
chamadas de
halofílicas
obrigatórias).
- pressão osmótica:
as bactérias obtêm
nutrientes de
soluções de água
presente no meio;
em suma maioria,
possuem
preferência por
ambientes
isotônicos. Todavia,
há bactérias
osmofílicas, isto é,
com preferência
para ambientes com
elevada pressão
osmótica (ex:
ambientes ricos em
açúcar).
- atmosfera: bactérias
que utilizam o
oxigênio para gerar
energia, apresentam
elevado saldo de
ATP, o mesmo não
ocorre com
bactérias
anaeróbias.
Aeróbias obrigatórias:
necessitam de oxigênio.
Anaeróbias facultativas: são
anaeróbias, porém, como o
oxigênio é um composto
difícil de ser encontrado
solúvel nos meios, as
bactérias podem optar, em
situações desfavoráveis,
para a produção de energia
sem a presença de oxigênio
(menor saldo de ATP).
Anaeróbias obrigatórias:
não utilizam oxigênio e o
mesmo pode ser tóxico; em
anaeróbias aerotolerantes,
não utilizam o composto
porém, o toleram.
Microaerofílicas: utilizam
oxigênio porém em menor
quantidade do que a
encontrada na atmosfera.
OBSERVAÇÃO!!!!
O oxigênio gera espécies
reativas que podem
provocar a morte celular;
em bactérias aeróbicas, são
produzidas enzimas que
reagem com a forma
reativa evitando a morte
celular. Bactérias
anaeróbicas obrigatórias
(não aerotolerantes) não
possuem essas enzimas e
por isso o oxigênio é
tóxico.
METABOLISMO DAS
BACTÉRIAS:
Geral:
Reações catabólicas geram
energia (na forma de ATP
ou na forma de Força
próton motora). Essa
energia é utilizada na
biossíntese, divisão binária,
proteção e outras reações.
As bactérias podem ser:
autotróficas, heterotróficas,
fototróficas ou
quimiotróficas - bactérias
patogênicas costumam ser
heterotróficas
quimiotróficas (apresentam
fermentação, respiração
anaeróbica e respiração
aeróbica).
Fermentação
Não requer oxigênio mas,
pode ocorrer normalmente
na presença dele.
+ Nesse processo, o
aceptor final de
elétrons é o
piruvato.
+ Há a fosforilação
em nível de
substrato.
+ Menor saldo de ATP
- na glicólise há a
formação de, em
torno, 2ATP por mol
de glicose.
+ Fermentação láctea
ou fermentação
alcoólica.
Respiração aeróbica
Glicólise - Ciclo de krebs
No ciclo de Krebs ocorrem
reações de redução e
oxidação transferindo
elétrons para as coenzimas
carreadoras, as mesmas
deslocam-se para a via
oxidativa que irá gerar um
gradiente eletroquímico
promovendo a força próton
motora (ATP sintase)
gerando ATP.
Total: 38 ATPs
Respiração anaeróbica
O aceptor final de elétrons
é um composto inorgânico
(NO3, N2O, N2, SO4,...)
Apresenta glicólise e ciclo
de Krebs, porém, na
fosforilação há a geração
da força próton motora
com menor participação de
coenzimas (apenas
algumas participam), logo,
há menor produção de ATP.
CRESCIMENTO BACTERIANO
- o crescimento está
relacionado à
quantidade e não ao
tamanho.
Divisão binária: uma célula
se divide gerando duas
células filhas idênticas; o
tempo para que a divisão
ocorra é chamado tempo
de geração e é variável.
FASES DE CRESCIMENTO
a) fase lag: não há
reprodução, está se
adaptando ao meio;
adaptação do
complexo
enzimático e
adequação.
b) fase exponencial ou
log: reprodução
exponencial, fase
com alta atividade
metabólica.
c) fase estacionária:
há uma
estabilização, n° de
células novas = n°
de células mortas,
pode ocorrer devido
a limitação de
nutrientes ou
presença de
metabólitos tóxicos.
d) fase de morte:
quando o número
de mortes
ultrapassa o número
de células novas.
4. Genética bacteriana
+ cromossomo único
+ DNA fita dupla
+ circular
+ superenovelado
+ tamanho
cromossômico 580
- 1000 Kb, isso
ocorre porque as
bactérias foram
perdendo, durante a
evolução, genes que
não eram mais
necessários.
+ replicação
autônoma
+ ausência de íntrons
+ ausência de
histonas
O plasmídeo é um
elemento
extracromossomal, não
apresenta genes essenciais,
está relacionado a genes
que conferem resistência e
outras características para
a bactéria.
Apresenta replicação
independente do
cromossomo.
Fragmentos circulares de
DNA fita dupla.
Pode ser perdido pela
bactéria, por não conter
genes essenciais não
apresentam risco para a
integridade da bactéria.
São passíveis de
transferência, podendo ser
passado de uma bactéria
para outra.
Os transposons são genes
que se “movimentam”,
interagem com genes e
moléculas das bactérias e
são passados para outras
bactérias ou outros
microrganismos. Estão
relacionados à evolução
pois interagem com os
genes cromossomais
promovendo mutações.
Sua multiplicação ocorre
juntamente com a
multiplicação da célula do
hospedeiro.
Apresentam transposes em
sua composição o que os
fornece essa característica
de movimentar-se.
FLUXO DE INFORMAÇÕES
GÊNICAS
Replicação
semi-conservativa: fita
dupla de DNA (originais)
geram duas fitas de DNA
(filhas).
A dupla fita é
separada pela
helica, nucleotídeos
no citoplasma
pareiam com suas
bases e por meio da
DNA polimerase há
a formação de uma
nova fita -
replicação.
+ fragmentos de
Okazaki - a fita
atrasada é
sintetizada em
partes (a fita líder
apresenta síntese
contínua).
Transcrição: mRNA codifica
a sequência do DNA, a RNA
polimerase se liga a região
do promotor e há a
transcrição.
O códon (rRNA) e o
anticódon (tRNA).
+ Promotor:
sequência em que a
RNA polimerase se
liga no DNA para
que seja formado a
mRNA.
+ Operador: onde o
repressor se liga
para que não ocorra
a síntese da mRNA.
+ Operon: região
codificadora.
**** Mais de um gene pode
estar sob o controle de um
único promotor, podendo
gerar mais de um produto
funcional.
INFORMAÇÃO!!!!
No ribossomo 30s está
localizada a região 16s,
característica da bactéria -
permite sua identificação
genética.
Tradução: é a síntese
proteica. Pareia-se os
aminoácidos aos códons.
- a transcrição e a
tradução ocorrem
simultaneamente no
citoplasma da
bactéria.
REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO
GÊNICA:
A maioria dos genes são
expressos (constitutivos) -
por volta de 60-80%.
Alguns genes só são
expressos devido a
necessidade da bactéria.
Repressão: proteínas
repressoras se ligam ao
operador impedindo a
expressão gênica.
Indução: indutores ligam ao
repressores, os movendo
do operador, deixando que
a expressão gênica ocorra.
+ Operon Lac
Possui três genes sob o
controle de um único
promotor - mRNA
policistrônico.
Lac Z - B-galactosidase
Lac Y - codifica permease
(transporta a lactose para o
interior da célula)
Lac A - transsacetilase
(mobiliza outros
dissacarídeos que não a
lactose)
Na ausência da lactose, a
proteína repressora se liga
ao operador inibindo a
transcrição.
Quando há lactose, a
alolactose se liga ao
repressor, age como um
indutor promovendo a
transcrição.
ALTERAÇÕES FENOTÍPICAS E
GENOTÍPICAS:
Fenotípicas: alterações
temporárias e reversíveis;
produto da regulação da
expressão gênica, não há
alteração do material
genético da bactéria.
Genotípicas: são alterações
permanentes, ocorrem por
meio de mutação ou
recombinação do material
genético. Pode contribuir
para a variabilidade
genética.
1) mutações:
alterações
espontâneas ou
induzidas no DNA
que podem causar a
modificação do
produto podendo
causar benefício ou
malefício. É passado
das células mães
para as células
filhas e pode
ocasionar no
surgimento de
subpopulações.
+ pressão seletiva:
devido a uma
mutação, bactérias
resistem e as outras
(sem mutação)
morrem.
2) recombinação: troca
de material
genético entre
esses
microrganismos
seguido por uma
recombinação,
confere
variabilidade
genética.
Os principais mecanismos
de troca de material
genético são:
- transformação:
transferência de um
gene de uma
bactéria para outra.
O DNA pode estar
livre após morte de
uma bactéria e, com
isso, ser
internalizado por
outra bactéria
receptora em
estado de
competência;
Ex: Experimento de Griffith
- conjugação:
processo mediado
por plasmídeo, é
necessário uma
bactéria doadora
(F+) - que apresente
em seu plasmídeo o
gene que expressa
o pilus - e uma
bactéria receptora
(F-). A conjugação
pode gerar uma F-
recombinante
quando nem todo o
plasmídeo foicompartilhado, ou,
uma nova F+,
quando todo o
plasmídeo foi
compartilhado.
Informações:
+ a célula F+ deve
realizar a replicação
para que o
plasmídeo seja
compartilhado.
+ a F- recombinante
não se torna F+ pois
o gene do
plasmídeo que
expressa o pilus não
foi compartilhado.
- transdução:
transferência do
material genético
por meio de
bacteriófagos.
O vírus bacteriófago injeta
na primeira célula seu
material fazendo com que
o material bacteriano
fragmente, são geradas
partículas (uma contém o
material viral e a outra o
material bacteriano).
Quando infecta uma
segunda célula, injeta o
material da bactéria
anterior fazendo com que
haja uma inserção desse
material no material da
segunda bactéria.
Também há a transdução
específica, apenas um
material específico (o mais
próximo do fago) é
inserido.
5. Microbiota humana
Modificações na microbiota
ocorrem em duas fases da
vida humana.
Seu aumento ocorre do
nascimento até os 2-3
anos de idade.
Após essa fase há uma
estabilização. A queda
ocorre em pessoas idosas,
isso explica a
suscetibilidade das pessoas
mais velhas para doenças
gastrointestinais.
OBS: a ingestão de
medicamentos ou
alimentos probióticos deve
ser diariamente pois, como
dito, a microbiota foi
estabelecida, se o uso
diário for interrompido, as
propriedades probióticas
serão perdidas.
A microbiota é influenciada
por:
- alimentação
- exercícios físicos
- região
- aparecimento de
doenças
- uso de
antimicrobianos.
A microbiota está em
anfibiose com o
hospedeiro, isto é, convive
de forma estável com o
indivíduo porém, em casos
de alterações podem vir a
se tornar patogênicos.
Microbiota permanente:
microrganismos
característicos de
determinados sítios
anatômicos; não
apresentam risco para o
hospedeiro; um
microrganismo pode estar
presente em mais de um
sítio anatômico ou
apresentar tropismo por um
determinado.
Há sítios estéreis: útero,
bexiga, líquido
cefalorraquidiano.
Podem causar doença
quando:
1) há desequilíbrio
2) estão deslocados
do sítio anatômico
que estavam
3) após
antibioticoterapia
4) imunocomprometid
os
5) quando caem em
sítios estéreis
Microbiota transitória: pode
ser patogênica ou não, são
microrganismos externos -
não compõem a microbiota
residente - permanecem
por tempo limitado no
organismo devido a uma
competição com a
microbiota residente.
Função:
1) proteção/barreira
contra
microrganismos
externos que
podem causar
doenças - por
estarem mais
adaptadas ao sítio
anatômico estão
mais favorecidas na
competição.
2) produção de
substâncias que
serão utilizadas
pelos indivíduos.
3) modulação do
sistema imune -
dessa forma,
impede que o
sistema imune
ataque e destrua a
microbiota
residente
4) metabolizam
componentes
ingeridos que não
foram digeridos.
Disbiose: desregulação da
microbiota causada pelo
desequilíbrio qualitativo e
quantitativo dos diferentes
microrganismos da
microbiota residente.
A disbiose aumenta a
chance de desenvolver
doenças, também pode
levar ao aumento de peso
(as bactérias externas
podem buscar armazenar a
energia, logo, não
contribuem para a digestão
e eliminação e sim para a
retenção).
Probióticos são de grande
ajuda para a saúde da
microbiota, também, o
consumo de fibras e
carboidratos estimulam a
atividade das bactérias
benéficas.
6. Relação bactéria -
hospedeiro
colonização: multiplicação
microbiana em qualquer
sítio do corpo.
infecção: colonização de
corpo por microrganismos
sem causar sintomas - o
hospedeiro é
assintomático.
doença: a infecção causa
alterações na saúde do
hospedeiro.
patógeno: microrganismos
capazes de causar doenças,
pode ser patógeno estrito
ou oportunista.
—---------------------------
Postulado de Koch:
demonstrou que certas
bactérias estão presentes
em animais doentes mas
não em saudáveis.
Forneceu um modelo de
estudo que hoje é
denominado POSTULADO DE
KOCH:
+ o mesmo patógeno
deve estar presente
em todos os casos
de doença.
Hoje, sabemos que um
patógeno pode causar mais
de um tipo de doença e
que uma doença pode ser
causada por diversos tipos
de patógenos.
+ o patógeno deve ser
isolado do paciente
e cultivado em
cultura pura.
Hoje, sabe-se que alguns
micróbios necessitam de
nutrientes para seu
desenvolvimento e que
alguns vírus só se
multiplicam em meio
celular.
+ o patógeno
cultivado quando
inoculado em um
animal pode causar
doença.
Devido ao sistema imune,
microbiota e outros
mecanismos, os
microrganismos geram
apenas infecção.
+ é possível re-isolar
o microrganismo do
animal que foi
contaminado e ele
será idêntico ao
original.
Nem sempre serão
idênticos.
—---------------------------
Patogenicidade -
capacidade de causar
infecção e doença.
Virulência - medida pela
dose infecciosa, mede a
capacidade de gerar
doença. Mede-se a
quantidade de células
bacterianas ou toxinas
necessárias para que o
microrganismo provoque
doença.
A virulência pode ser
modificada pelo ambiente,
fatores do próprio
microrganismo e
hospedeiro. Exemplo: um
patógeno (provoca a
infecção e doença) é
atenuado (isto é, diminui
sua virulência - capacidade
de causar doença).
MECANISMOS DE DEFESA DO
HOSPEDEIRO:
- enzima
- microbiota
residente
- pele
- pH ácido do
estômago
- fluxo ao longo do
TGI
- muco do trato
respiratório
- anticorpos
- linfócitos
Fagócitos realizam a
fagocitose de
microrganismos através da
emissão de pseudópodes
que englobam o corpo
estranho. Forma-se o
fagossomo que se funde ao
lisossomo formando o
fagolisossomo - onde
ocorre a digestão.
ETAPAS DA DOENÇA:
1) exposição do
hospedeiro ao
patógeno: a
exposição é
facilitada pelas
“portas de entrada”
- membranas
mucosas, pele,
placenta,....
—---------------------------
Evasão: alguns
microrganismos
desenvolveram
mecanismos de escape
para não serem destruídos
pelo sistema imune.
- bactérias com
cápsulas
conseguem escapar
da fagocitose.
- ligantes da bactéria
podem se ligar ao
sítio Fc impedindo a
fagocitose por
opsonização.
- alteram seu
antígenos -
alteração antigênica
- para não serem
reconhecidos.
- impedem a fusão do
fagossomo com o
lisossomo, e assim,
não são digeridos.
- síntese de
proteases que
clivam a IgA (imuno
gamaglobulina de
mucosa).
—---------------------------
2) aderem a célula do
hospedeiro: por
meio das adesinas
presentes nas
fímbrias ou por
meio dos biofilmes
(agregados de
células bacterianas
que antes eram de
vida livre e se
tornaram sésseis, se
fixando e
multiplicando na
superfície
bacteriana -
recoberto por matriz
exopolissacarídea).
3) colonização:
multiplicação das
células bacterianas,
depende das
condições.
—---------------------------
Um dos micronutrientes
necessários para o
crescimento de algumas
bactérias é o ferro, esse
composto é dificilmente
encontrado em sua forma
livre no organismo, logo,
algumas bactérias
apresentam sideróforos,
proteínas que sequestram o
ferro de proteínas
transportadoras para que
seja absorvido pelas células
bacterianas.
Consequentemente,
doenças bacterianas
podem causar anemia.
—---------------------------
4) invasão ou
produção de
proteínas:
- secretam enzimas
que degradam as
junções celulares
dos tecidos para
que possam
adentrar em sítios
mais profundos.
- coagulases: enzimas
que coagulam o
fibrinogênio
gerando uma malha
protetora ao redor
do microrganismo
para que ele não
seja fagocitado.
- hialuronidase:
enzima que
hidrolisa ácido
hialurônico
permitindo a
dispersão do
microrganismo e
pode estar
relacionada à
necrose e
ferimentos
infectados.
- colagenase: quebra
colágeno
permitindo o acesso
a outros tecidos.
- invasivas:
desorganizam o
citoesqueleto, ao
provocarem
rearranjos na actina,
permitindo que o
vírus adentre a
célula.
5) lesão celular:
endotoxinas -
exotoxinas; pode
danificar as célula
por meio de:
sideróforos, danos
no local ou próximo
da invasão,
liberação de toxinas
que causam danos
em locais afastados
da invasão e por
meio de reação de
hipersensibilidade.
Danos diretos são causados
à medida que as bactérias
utilizam dos mecanismos
celulares para obtenção de
nutrientes e, com isso, há a
geração de resíduos. A
multiplicação de células
bacterianas pode fazera
célula do hospedeiro
romper.
Exotoxina: proteínas
produzida pela bactéria,
comumente gram-positivas,
(sua produção é parte do
crescimento e
metabolismo) e liberada
após lise ou secretadas.
Ex: toxina botulínica (gene
do bacteriófago -
transdução) - relaxamento
muscular; toxina colérica
(enterotoxina) - tem como
alvo o enterócito (grave
diarréia e desidratação) e
toxina tetânica (gene do
plasmídeo) (promove
intensa liberação de
acetilcolina - intensa
contração muscular).
Endotoxina: são
lipopolissacarídeos que se
localizam na parede celular
das bactérias. Liberação
quando há a lise da
bactéria - Exemplo: Lipídio
A. - característica de
bactérias gram-negativas.
7. Controle microbiano
Uso de agentes físicos e
químicos com o objetivo de
inibir, destruir os
microrganismos.
- agentes físicos:
esterilização por
calor úmido,
pasteurização,
dessecação,
pressão osmótica,
radiação, baixa
temperatura,
filtração,
esterelização.
- agentes químicos:
fenol e compostos
fenólicos, álcool,
halogênios, metais
pesados,
conservantes
químicos.
+ Ação microbiostática:
microrganismos viáveis
porem há inibição/bloqueio
de seu crescimento.
+ Ação microbicida:
destruição do
microrganismo por meio da
lise celular ou pela perda
da capacidade reprodutiva.
—--------FÍSICOS—----------
FILTRAÇÃO: material com
poros pequenos o
suficiente para reter
microrganismos, realizada
em materiais sensíveis ao
calor.
ALTAS TEMPERATURAS:
desnatura enzimas; na
esterilização por calor
úmido (autoclave) há a
destruição de
microrganismos que se
encontram na fase
vegetativa.
Esterilização por calor seco:
destrói os microrganismos
por meio dos efeitos da
oxidação de compostos
orgânicos.
Pasteurização: não quer
esterilizar e sim diminuir o
número de microrganismos.
BAIXAS TEMPERATURAS:
bloquear as atividades
metabólicas do
microrganismo.
RADIAÇÃO:
Ionizante - maior
penetração que causa
formação de radicais livres
altamente reativos que
promovem a destruição dos
microrganismos (utilizado
em equipamentos
cirúrgicos e vacinas).
Não ionizante - menor
penetração, causa danos
no material genético
exposto (usado para
esterilizar a capela de fluxo
ou o filtro HEPA - utilizado
na filtração).
—-------QUÍMICOS—--------
- toxicidade seletiva
- alta penetração
- solubilidade
- estabilidade
adequada
- baixo custo
Tem como alvo proteínas e
lipídios de membrana, DNA
e proteínas em geral.
FENOL E COMPOSTOS
FENÓLICOS: causa irritação
na pele; lesa membrana
plasmática lipídica
causando extravasamento.
ÁLCOOL: não combate
endósporo e vírus
envelopado; desnatura
proteína, dissolve lipídios e
rompe membrana. Evapora
sem deixar resíduos.
BIGUANIDAS: mais utilizada
a clorexidina,
principalmente no controle
microbiano da pele - em
ambiente hospitalar é
muito utilizada- afetam a
membrana celular
bacteriana (eficaz para
bactérias gram-positivas).
HALOGÊNIOS: iodo e cloro;
Iodo: eficaz contra
bactérias e alguns
endósporos - prejudica a
síntese proteica e a
membrana celular por meio
de complexos aminoácidos
e de ácidos graxos
insaturados - utilizado para
limpeza de ferimentos e da
pele.
Cloro: germicida, desnatura
proteína e inativa ácidos
nucleicos - usado em
ambiente hospitalar.
METAIS PESADOS: ação
microbicida -
principalmente o prata,
mercúrio e o cobre - não
utilizados devido a alta
toxicidade.
ALDEÍDOS: estão entre os
antimicrobicidas mais
eficazes. Inativam proteínas
e realizam ligações
cruzadas entre vários
grupos funcionais
orgânicos das proteínas.
Utilizado na esterilização.
PEROXIGÊNIOS: ácido
peracético - ação
esporicida em baixas
temperaturas; água
oxigenada - fraca porém,
um bom desinfetante ;
ozônio - utilizado na
cloração da água
FATORES QUE INFLUENCIAM
NO CONTROLE MICROBIANO:
a) quantidade de
microrganismos na
população inicial.
b) resistência
intrínseca - relativa
ao tipo de
microrganismo;
exemplo: forma de
endósporo,
cápsula,...
c) estado fisiológico -
se está na forma de
endósporo ou não.
d) presença de matéria
orgânica - matéria
orgânica pode inibir
a ação de
antimicrobianos,
logo, devem ser
retiradas.
e) natureza do meio
f) tempo de exposição
g) tipo e concentração
do agente
8. Mecanismos de ação e
resistência
Os fármacos buscam o
controle microbiano in vivo.
Têm como alvo funções
primordiais para esses
microrganismos, como:
- síntese proteica
- síntese da parede
celular
- síntese de ácidos
nucleicos
- membrana
plasmática
- síntese de
metabólitos
-
Antibióticos - origem
natural; antimicrobianos de
origem microbiana.
Quimioterápicos -
produzidos por via sintética.
Toxicidade seletiva:
capacidade do fármaco em
causar danos às células dos
microrganismos sem causar
danos às células do
hospedeiro.
Espectro da atividade
antimicrobiana: a gama de
microrganismos que podem
ser afetados por um
antimicrobiano.
+ ao mesmo tempo
que apresenta
como benefício o
ataque a vários
microrganismos,
principalmente
quando não se
conhece o causador
da doença, tem
como malefício a
possibilidade de
afetar a microbiota
residente.
1) Alvo - PAREDE
CELULAR:
O N-acetilmurânico +
N-acetilglicosamina juntos
constituem um monômero
de peptidoglicano que
através de reações de
transglicolisação (união de
resíduos de açúcares
adjacentes),
transpeptidação (união de
aminoácidos a aminoácidos
de cadeias adjacentes) e
reação cruzada (um
monômero se liga ao outro
por ligação cruzada)
forma-se a parede celular.
+ os antimicrobianos
atuam impedindo a
transpeptidação e
como consequência
a ligação cruzada.
Exemplos de antibióticos:
B - lactâmicos: penicilina e
cefalosporinas - atuam
inibindo as enzimas que
catalisam a transpeptidação
RESISTÊNCIA:
enzimas que hidrolisam o
anel β -lactâmico pela
quebra da ligação do
amido, perdendo, assim, a
capacidade de inibir a
síntese da parede celular
bacteriana. A produção
dessa enzima pode ser
detectada tanto em
bactérias Gram positivas
quanto em Gram negativas,
explicando o porquê da
sua sobrevivência em um
foco infeccioso, apesar do
uso de um antibiótico β
-lactâmico. Oxacilina e
Meticilina possuem
resistência à ação das β
-lactamases, enquanto
Ampicilina e Amoxicilina
são sensíveis a elas.
+ Penicilina
+ Cefalosporina
+ Monobactâmicos
+ Carbapenêmicos
Uso restrito - inibem a
B-lactamases; podem ser
utilizados com outro
antibiótico.
+ Glicopeptídeos -
Vancomicina e
Teicoplanina
Ligam ao terminal
D-alanil-D-alanina
impedindo reação cruzada.
2) Alvo - ALTERAR
PERMEABILIDADE DA
MEMBRANA
Interagem com
fosfolipídios, pode interagir
com aqueles presentes nas
células do hospedeiro -
baixa toxicidade seletiva.
- Polimixina B -
neurotoxicidade e
nefrotoxicidade
- Daptomicina -
despolarização da
membrana da célula
bacteriana.
- Anfotericina B -
atua sobre o
ergosterol (células
fúngicas).
- Colistina/Polimixina
E - droga utilizada
quando há
resistência; uso
restrito; amplo
espectro.
3) Alvo - INIBIR A
SÍNTESE PROTEICA
Sucesso devido a estrutura
do ribossomo procarionte
ser 70s. Porém, não apenas
por isso, já que as
mitocôndrias apresentam
ribossomo 70s.
Podem se ligar no
ribossomo 50s ou na
subunidade 30s.
- Cloranfenicol
- Macrolídeos,
licosaminas e
estreptograminas
- Oxazolidinona
- Aminoglicosídeos
Alvo - INIBIR SÍNTESE DE
ÁCIDOS NUCLEICOS
Bactericida porém também
age sobre o DNA e RNA dos
mamíferos.
Atua inibindo a replicação e
transcrição.
Bactericidas.
+ Rifampicina: inibe a
produção do mRNA
(atua sobre a RNA
polimerase).
+ Quinolonas: atua
inibindo a DNA
girase - utilizada em
infecção urinária.
+ Metronidazol:
fragmenta o DNA.
+ Novobiocina:
utilizado para
identificar, em
laboratório,
bactérias
gram-positivas -
inibe DNA girase.
5) Alvo - ALTERA VIAS
METABÓLICAS
Exemplo: sulfonamida
Ação bacteriostática.
Age alterando a via
metabólica para a produção
de ferro .
Inibição competitiva.
Alta toxicidade seletiva - as
células humanas não fazem
síntese de ácido fólico.
Ácido fólico - importante
coenzima para síntese das
bases pirimídicas e
purínicas.
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Características que
conferem resistência:
- localização do gene
(plasmídeo ou
transposons)
- uso exacerbado de
antibióticos- prescrição errada
do antibiótico
- contato da bactéria
à ambiente
polimicrobianos
Bactérias multi-resistentes:
apresentam resistência a 2
ou mais grupos de
antimicrobianos. Difícil
tratamento, facil
disseminação.
Teste em laboratório:
- quanto maior o halo
ao redor do
antimicrobiano mais
sensível a bactéria
é.
- o inverso para as
bactérias
resistentes.
Para conter:
- uso consciente de
antimicrobianos
- evitar exposição à
antimicrobianos de
uso restrito - uso
apenas em
ambiente hospitalar.
- manter níveis
prescritos
- utilizar terapia
combinada
- controle da
comercialização.