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Microbiologia Básica Evolução Microbiana Prof. Ms. Flávia Soares Lassie Unidade de Ensino: 2 Competência da Unidade: Conhecer e compreender conceitos básicos de microbiologia para a formação profissional Resumo: Estudo a respeito dos fungos e suas principais características, assim como os benefícios econômicos para o meio ambiente e os maléficios. Protozoários e vírus também são apresentados. Palavras-chave: fungos, protozoários, vírus. Título da Teleaula: Evolução Microbiana Teleaula nº: 2 Contextualização Fungos Protozoários Vírus Principais vírus de interesse médico Vacinas Situação-problemaO ambiente hospitalar traz riscos de infecções adquiridas após a internação do paciente. Entre os pacientes com o quadro de septicemia após o procedimento de videolaparoscopia temos o caso de 3 mulheres que após o uso contínuo de antibióticos começaram a apresentar pequenas inflamações genitais com secreções esbranquiçadas e coceiras. Quais são os microrganismos causadores dessa infecção? Quais são as características gerais desses microrganismos? Qual é a sua classificação? Fonte: http://bit.ly/2YbEPNs Fungos Fungos (Reino Fungi) • São organismos eucariotos - membrana nuclear; • Habitam o solo ou matéria vegetal morta; • Grande importância ecológica (reciclagem de nutrientes) e econômica (indústria química, farmacêutica, alimentícia e agrícola); • Podem ser macroscópicos ou microscópicos; • Podem ser multicelulares: fungos filamentosos ou bolores; • Unicelulares: leveduras; • Não realizam fotossíntese. Fonte: http://bit.ly/2LZUJIh Nutrição: geralmente heterotróficos Reprodução: Sexuada ou assexuadamente. Parede celular rígida: polissacarídeos (quitina) Fungos filamentosos: formam longos filamentos (hifas) que se ramificam e expandem massa visível chamada Micélio Leveduras: envolvidas na produção de alimentos e bebidas, antibióticos, enzimas e biorremediação de poluentes Fungos (Reino Fungi) Fonte: http://bit.ly/2Yn7m6V Fonte: http://bit.ly/2y0HYoM Fonte: http://bit.ly/30NBJkz Fonte: http://bit.ly/2Y247gQ FUNGOS FILAMENTOSOS- “BOLORES” Fonte: MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14.ed. São Paulo: Artmed, 2016 (pág. 556) Aspergillus fumigatus Fonte: http://bit.ly/2XNdx4G Penicillium sp.Morfologia fúngica Morfologia fúngica FUNGOS LEVEDURIFORMES Fonte: http://bit.ly/32BFOKe. Fonte: http://bit.ly/2OlYydZ Fonte: http://bit.ly/2Z5nkzF Fonte: http://bit.ly/2Gs0zPk CICLO DE VIDA • Reprodução assexuada: - Crescimento e disseminação de filamentos de hifas; Produção assexuada de esporos (conídios); Simples divisão celular (leveduras- brotamento) Esporos assexuais: conidióforos (produtores de conídios) • Reprodução sexuada: Célula n Célula n Célula 2n Meiose/Mitose Esporos n Esporos produzidos no interior de um saco fechado (asco) ASCÓSPOROS Nas extremidades de uma estrutura claviforme BASIDIÓSPOROS (basídio) ZÍGÓSPOROS fungos zigomicetos (Rhizopus) 4 filos de importância médica Zygomycota (zigomicetos) - zigósporos Rhizopus Acomycota (ascomicetos)- ascósporos Saccharomyce s cerevisiae Basidiomycota (basidiomicetos)- basidiósporos Agaricus Deuteromycota (deuteromicetos)- conídios (maioria dos fungos patogênicos) Fonte: MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14.ed. São Paulo: Artmed, 2016 (pág. 559) Fonte: http://bit.ly/2Z5nkzF Taxonomia fungos Patogenicidade Secreção de enzimas extracelulares que digerem materiais poliméricos (polissacarídeos, proteínas) em monômeros; Danos ao homem, animais e plantas SUPERFICIAIS CUTÂNEAS SUBCUTÂNEAS SISTÊMICAS MICOSES Fonte: http://bit.ly/2LAvVHI Infecções fúngicas Micose Superficial Pitiríase versicolor Malassezia furfur Micoses Cutâneas- Dermatofitoses- Dermatófitos (Microsporum, Trychophyton, Epidermophyton) Tinea capitis Tinea pedis Fonte: http://bit.ly/2xZkVe7 Fonte: http://bit.ly/2M9HeG7 Fonte: http://bit.ly/30TLQUP Fonte: http://bit.ly/2Sy3XwO Infecções fúngicas CANDIDÍASE Candida albicans CRIPTOCOCOSE Cryptococcus neoformans Fonte: BROOKS, G.F. et al. Microbiologia médica. 26.ed. Porto Alegre: AMGH, 2014 (pág. 698). Fonte: http://bit.ly/2Z88iJq Fonte: http://bit.ly/2y3E66p Fonte: http://bit.ly/2YbEPNs Micoses Oportunistas Protozoários REINOS Monera: bactérias e cianobactérias Protistas: protozoários e algas Vegetal: plantas Animal: animais Fungi: fungos Protozoários (Reino Protista) Unicelulares Eucarióticos Heterotróficos Vida livre ou parasitas Reprodução sexuada ou assexuada 2 fases Trofozoíto Cisto Giardia lamblia Fonte: http://bit.ly/2Y8lIDY Fonte: http://bit.ly/2M5uH6w Fonte: http://bit.ly/30J9GCT Paramecium Vacúolo contráteis Micronúcleo Macronúcleo Cílios Vacúolo digestivo Citopígeo Poro anal Citóstoma Classificação Baseada nos modos de locomoção: Rhyzopoda: movimentos por meio de pseudópodes Flagellata: longos flagelos Ciliophora: numerosos cílios Sporozoa: sem estrutura de locomoção Ameba (Acanthamoeba) Giardia lamblia Fonte: http://bit.ly/2JJgafn Fonte: http://bit.ly/30PlWBY Fonte: http://bit.ly/2St1DqM Balantidium coli Infecções por protozoários Giardíase Amebíase Ciclosporíase Sintomas: Distúrbios gastrointestinais Diagnóstico: Exame de fezes Fonte:https://binged.it/2ZQKzAy Fonte: https://binged.it/2WIRF88 Fonte: https://bit.ly/32TZZ99 Fonte: https://bit.ly/2E8kUeb Cisto de E. histolytica Oocisto de C. cayetanensis Infecções por protozoários Tricomoníase Trofozoíto Trichomonas vaginalis Sintomas: Secreção genital com coloração e odor, coceira, dor ao urinar ou relação sexual Fonte: https://bit.ly/2WKKSuO Doença de chagas Tripomastigota Trypanossoma cruzi Sintomas: Distúrbios gastrointestinais e cardíacos, febre, fadiga, mal-estar, dor no corpo, exantema. Fonte: https://bit.ly/2CtZCY5 Leishmaniose Leishmania spp. (flagelado) Sintomas: Lesões cutâneas,hepatoespl enomegalia, febre, anemia, leucopenia e trombocitopenia. Fonte: https://binged.it/3eR1ffh Fonte: BROOKS, G.F. et al. Microbiologia médica. 26.ed. Porto Alegre: AMGH, 2014 (pág. 726). 4 amigos tiveram quadros de infecções após um jantar de confraternização. Cada um pediu um prato em específico: Armando pediu uma sopa com pedaços de frango Benedito: Salada com cereais e grãos diversos Carlos: Salada com carne mal passada Denílson: prato com moluscos variados. Após 3 dias cada um apresentou um quadro com sintomas variados de infecção do TGI! Armando: diarreia aquosa intensa, cólicas abdominais, febre e colite Benedito: dores abdominais, náuseas, vômitos, icterícia Carlos: diarreia, febre e calafrios e colite Denilson: cefaleia, febre, vômito, diarreia e dor abdominal Amebíase Infecção parasitária causada pelo protozoário Entamoeba histolytica; Outras espécies de ocorrência no homem: E. hartmanni, E. coli, E. dispar e E. gingivalis; Entamoeba histolytica é a única espécie com capacidade de causar infecções intestinais (colite e disenteria amebiana) e extra intestinais (abcessos hepáticos, patologias respiratória, cerebral, geniturinária e cardíaca). Cisto de E. histolytica Fonte: https://bit.ly/2UCTTYg Aspectos clínicos Infecção assintomática: 80 a 99% dos casos; Doença intestinal ou extra-intestinal condicionadas por fatores como a virulência do agente + RI do hospedeiro; Após período de incubação o indivíduo suscetível poderá desenvolver a forma intestinal não invasiva ou invasiva; Amebíase intestinal não invasiva: colite não disentérica – cólicas, fezes moles e diarreicas. Amebíase intestinal invasiva: colite disentérica – úlceras (“botão de garrafa”), fezes líquidas com muco e sangue. Forma extra-intestinal: vasos sanguíneos e circulação porta (abcessos hepáticos) pode migrar para pulmão, cérebro.... Fonte: ttps://bit.ly/2UxBaxA Diagnóstico Método mais empregado: pesquisa de trofozoítos e cistosnas fezes; Aumentar a sensibilidade do exame: coleta múltipla de fezes ( 3 dias diferentes); Fezes líquidas: trofozoítos; Fezes formadas: cistos; Tratamento: todos infectados devem ser tratados metronidazol, tinidazol, secnidazol. Cisto de E. coli Fonte: https://bit.ly/3jZuwe8 Cisto de E. histolytica Vírus Vírus • Muito pequenos somente visíveis em microscópio eletrônico (diâmetro que varia cerca de 20 nm a 300 nm); • Não são constituídos por células ACELULARES são tipicamente formados por uma cápsula proteica (capsídeo) que armazena e protege o material genético que pode ser DNA, RNA ou ambos (citomegalovírus); • Parasitas intracelulares obrigatórios (não tem vida independente); • Induz célula hospedeira a síntese de novos vírus; • Ausência de metabolismo, produção energia, crescimento e reprodução. Estrutura viral Estruturas muito simples: material genético envolvido por envoltório proteico (capsídeo) e em alguns casos por camada lipídica (envelope). Fonte: BROOKS, G.F. et al. Microbiologia médica. 26.ed. Porto Alegre: AMGH, 2014 (pág. 407). Classificação dos vírus- Taxonomia dos vírus Sistema que os vírus são distribuídos em grandes grupos FAMÍLIAS (– viridae): Herpesviridae, Retroviridae, Parvoviridae; Várias famílias apresentam um grupo maior SUBFAMÍLIAS (-virinae) Dentro de cada família subdivisões GÊNEROS (- virus) ESPÉCIE nome do vírus como o local de sua origem, nome da doença causada etc. Vírus herpes simples 2 Família: Herpesviridae Subfamília: Alphaherpesvirinae Gênero: Simplexvirus Espécie: Herpes vírus simples tipo 2 Vírus herpes simples 2 Família: Herpesviridae Subfamília: Alphaherpesvirinae Gênero: Simplexvirus Espécie: Herpes vírus simples tipo 2 Replicação viral 1- Fixação (adsorção): o vírus se fixa a uma molécula de proteína (receptor) na superf. da cél. hospedeira 2- Penetração: o vírus inteiro penetra na célula hospedeira (em alguns casos devido fagocitose) 3- Desnudamento: o ácido nucléico viral escapa do capsídeo 4- Biossíntese: os genes virais são expressos, resultando na produção de peças ou partes do vírus (DNA e proteína viral) 5- Montagem de partículas virais: as peças ou partes virais são montadas para criar virions completos 6- Liberação: por lise da célula infectada ou brotamento (fusão do vírus com a m.c do hospedeiro) 2 ciclos reprodutivos: Ciclo lítico; Ciclo lisogênico Infecção da célula hospedeira A: AdsorçãoB-D: Penetração (digestão local das membranas viral e celular (B, C), resultando na fusão das duas membranas e liberação do nucleocapsídeo (D) E-G: desnudamento/digestão do capsídeo do vírus herpes simples O nucleocapsídio desnudo está intacto em E, é parcialmente digerido em F, e desaparecido em G. Fonte: ENGELKIRK, P.G. et al. Microbiologia para as ciências da saúde. 9.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. Patogenicidade • Processo fundamental da infecção viral consiste no ciclo de replicação do vírus • Doença viral: anormalidade prejudicial decorrente de infecção do hospedeiro por vírus LOCALIZADA: replicação viral próxima ao local de entrada do vírus; SISTÊMICA: com a disseminação do vírus do local de entrada para diversos órgãos; SINTOMÁTICA: sintomas específicos ASSINTOMÁTICA: não há presença de sintomas AGUDA: surgimento dos sintomas logo após a invasão CRÔNICA: sintomas ou não pela manutenção de baixa carga viral Jaqueline, 23 anos, comparece ao P.S do hospital com queixa de coceira e aparecimento de pequenas protuberâncias com formato semelhante à couve- flor na região genital. Foi orientado que o parceiro também fosse examinado. Qual é o possível agente etiológico responsável por essa infecção? Qual é o motivo de se realizar exames no parceiro de Jaqueline? Qual seria uma medida preventiva eficaz para esta doença? Fonte: http://bit.ly/2SxJ2dg HPV-Papilomavírus humano Lesões cutâneas benignas verrugas na região genital e ânus ““Crista de galo”, “Figueira”, “Cavalo de Crista” (condiloma acuminado) Transmissão: contato direto com a pele ou mucosa infectada durante relações sexuais (IST) Infecta pele ou mucosas (oral, genital ou anal) Risco de induzir câncer de colo de útero, pênis e ânus Tipos 16 e 18 Principais vírus de interesse médico Vírus • ACELULARES • Cápsula proteica (capsídeo) que armazena e protege o material genético que pode ser DNA, RNA ou ambos (citomegalovírus); • Podem ser: Vírus de DNA (adenovírus, herpesvírus, HPV) Vírus de RNA (arbovírus, ortomixovírus, HIV) Fonte: http://bit.ly/32IwKna Vírus de DNA Fonte: BROOKS, G.F. et al. Microbiologia médica. 26.ed. Porto Alegre: AMGH, 2014 (pág. 410). ADENOVÍRUS: sem envelope, com simetria cúbica; 51 sorotipos que infectam seres humanos (mucosas) Doenças respiratórias agudas, gastroenterites, conjuntivite HEPADNAVÍRUS: nucleocapsídeo icosaédrico, com envelope; DNA de dupla fita circular com a transcrição de um RNA fita simples intermediário pela ação da transcritase reversa; Vírus da hepatite B (HBV) hepatites agudas e crônicas Hepadnaviridae Vírus de DNA HERPESVÍRUS: grande família de vírus, nucleocapsídeo com simetria cúbica circundado por um envelope; DNA de fita simples linear Fase de latência Vírus do Herpes Simples 1(HSV-1) e 2 (HSV-2) lesão oral e genital Vírus varicela-zóster (herpes- zóster e varicela), citomegalovírus, vírus Epstein-Barr (monucleose infecciosa) PAPILOMAVÍRUS (HPV): oncogênico infecta queratinócitos da pele ou mucosas; induz câncer de colo de útero Fonte: BROOKS, G.F. et al. Microbiologia médica. 26.ed. Porto Alegre: AMGH, 2014 (pág. 410). Vírus de RNA Arbovírus: complexo ciclo que envolve artrópodes como vetores (transmitem os vírus aos hospedeiros vertebrados através da picada); Principal vetor é: Aedes aegypti; Flaviviridae: Vírus da febre amarela, dengue e zika; Togaviridae: Vírus da Chikungunya. Orthomyxoviridae: Vírus Influenza A, B e C; Doenças respiratórias: Gripe- Influenza A responsável pelas principais pandemias H1N1 e H3N2; H: hemaglutinina N: neuraminidase Fonte: BROOKS, G.F. et al. Microbiologia médica. 26.ed. Porto Alegre: AMGH, 2014 (pág. 410). Vírus de RNA Picornavírus: Enterovírus (Poliomielite); Rinovírus (Resfriado comum) Poliovírus: afeta princ. crianças, transmitido por água e alimentos contaminados Retroviridae: Retrovírus – 2 cópias de RNA fita simples linear ; Enzima- transcritase reversa Gênero Lentivírus: Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV) Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AIDS) Fonte: BROOKS, G.F. et al. Microbiologia médica. 26.ed. Porto Alegre: AMGH, 2014 (pág. 410). Fonte: http://bit.ly/2YkoIRR Beatriz, 14 anos, comparece ao P.S do hospital com queixa de coceira e aparecimento de pequenas protuberâncias com formato semelhante à couve- flor na região genital. Qual é o possível agente etiológico responsável por essa infecção? Qual seria uma medida preventiva eficaz para esta doença? Fonte: http://bit.ly/2SxJ2dg HPV Prevenção: Vacinas, uso de preservativo Vacinas: meninas e meninos de 9 a 14 anos (esquema de 2 doses) Vacinas: mulheres e homens com HIV, transplantados de órgãos sólidos, medula óssea, oncológicos de 9 a 45 anos (esquema de 3 doses – 0, 2 e 6 meses) Não previne todos os tipos de HPV + frequentes (6, 11, 16 e 18). Vacina Quadrivalente Recombinante Inativada – proteínas L1 HPV tipos 6, 11, 16 e 18) VACINAS MICRORGANISMO ATENUADO: m.o enfraquecidos mas ainda capazes de se replicar porém não causam a doença. BCG, vacina Sabin (gotinha), febre amarela e sarampo. MICRORGANISMO INATIVADO: m.o mortos/inativados por processos químicos (formaldeído e beta-propiolactona), ou físicos (radiação ultravioleta). Gripe : 2 cepas Influenza tipo A (H1N1 e H3N2) e 1 cepa Influenza tipo B. Coronavac vírus SARS-CoV2 inativado • Deleção de genes que conferem virulência • Vírus: otimização de códons • Estratégiaque se aproxima da infecção natural IMUNOGÊNICA • RI CELULAR e HUMORAL RI HUMORAL Imunogênica Adjuvantes Doses-reforço VACINAS PROTEÍNA RECOMBINANTE: escolha do antígeno proteico mais imunogênico, seguido da transfecção de uma célula bacteriana ou fúngica com o gene que o codifica. Vírus Hep.B : glicoproteína HBsAg • Pouco imunogênicas • Adjuvantes e doses-reforço • Induz fracamente a resposta TH1 VACINA DE SUBUNIDADES: Ag purificado de m.o ou toxinas inativadas, adm. com adjuvantes devido à baixa imunogenicidade Vacina tríplice bacteriana: DTP Vacina contra pneumococos e H. influenzae Recapitulando...... Recapitulando..... Fungos Protozoários Vírus Principais vírus de interesse médico Vacinas