Prévia do material em texto
Métodos de estudos de bactérias • O estudo das bactérias visando à sua identificação, principalmente em termos de gênero e espécie, tem múltiplas aplicações e finalidades em microbiologia: • Diagnóstico microbiológico das diferentes doenças infecciosas que acometem o homem, principalmente em sua boca (saliva, biofilme, pus e sangue constituem os principais espécimes clínicos para o diagnóstico microbiológico) • Informação microbiológica completa e rápida da infecção • Identificação dos organismos • Susceptibilidade a antimicrobianos • Melhor opção terapêutica e tratamento • O primeiro aspecto que deve ser ressaltado é a grande dificuldade que o bacteriologista enfrenta quando tem que identificar uma espécie bacteriana. • A maioria dos seres vivos pode ser distinguida pelo simples exame morfológico. As bactérias não oferecem essa facilidade. • Bactérias são mais difíceis de identificar devido a morfologia semelhante. No entanto, o exame morfológico se torna extremamente útil quando da necessidade de detecção de bactérias não cultiváveis. • Nas últimas décadas do século XX começaram a surgir perspectivas de facilitamento dessa tarefa, com a utilização de métodos moleculares ou genéticos de identificação bacteriana. • Podemos citar algumas dificuldades encontradas para identificar as espécies: • Espécies são difíceis para cultivar e identificar • Características físicas de sítios de coleta • Sítios com progressão ativa diferente nos tempos de coleta (a amostra pode não servir mais devido a sucessão bacteriana) • A maior parte das infecções bucais são infecções mistas e presença de microrganismos oportunistas • As análises têm que ser executadas em laboratório de Microbiologia devido à necessidade de dispor de materiais adequados, como microscópio óptico comum, microscópio de contraste de fase ou de campo escuro, bateria de corantes, etc • Os testes usados para a identificação de bactérias em laboratório podem ser divididos em dois grandes grupos: dependentes de cultivo e independentes de cultivo • São os mais utilizados • Esse método depende de um conhecimento aproximado da provável composição da microbiota associada à condição que se pretende estudar, de forma a prover as condições atmosféricas e nutricionais adequadas aos mais variados tipos microbianos. • Necessita do material clinico fresco, meio de cultivo e bactérias vivas • Conta células viáveis • Útil para antibiograma Vantagens • É o único teste que se presta para a verificação de sensibilidade a drogas antimicrobianas (antibiograma, que indica a quais antibióticos a bactéria encontrada é sensível ou resistente para definir a melhor estratégia de tratamento para o paciente), desde que as bactérias sejam mantidas em condição de viabilidade. Desvantagens • São técnicas geralmente muito trabalhosas, a maioria dos resultados demanda alguns dias e em vários casos as bactérias são fastidiosas (demandam muitos dias para formar colônias) • Necessita de microrganismos viáveis para sua execução (alguns não são susceptíveis às mudanças ambientais) • Ainda não se tornou possível cultivar algumas bactérias (a maioria das bactérias orais, principalmente associadas a doenças periodontais e doenças infecciosas na região de cabeça e pescoço – majoritariamente anaeróbias – o que impede a realização do perfil de susceptibilidade a antimicrobianos) • Só estabelecem a identificação até nível de espécie, não se prestando, para a diferenciação de sorotipos ou genótipos • Baixa sensibilidade nos testes • A coleta necessita de cuidados, como o rápido transporte para o laboratório de análise e auxilio de meios de transporte adequados que impedem ou minimizam a desidratação e a oxidação dos materiais coletados, cuja preparação é trabalhosa, cara e necessita de mão-de- obra bastante qualificada Coleta do material e meios de transporte • A viabilidade de um grupo de microrganismos depende da composição dos diferentes meios de transporte. Assim, antes de coletarmos o material para análise, devemos ter um bom conhecimento sobre esse material para direcionarmos a escolha do meio de transporte e o processamento posterior desse material. Ideal: o material deve ser coletado em condições de assepsia e ser imediatamente processado no laboratório para manter ao máximo a viabilidade microbiana. Quando não possível: semeadura imediata do material-problema em meios de transporte adequados para cada material clínico. • Os meios de transporte (meios químicos) mais utilizados na atualidade são: ➢ VMGA III (Viability Maintaining Microsbiotatic Medium) ➢ RTF (Reduced Transport Fluid) ➢ PRAS (Solução de Ringer Pre-Reduced Anaerobically Sterilized) ➢ THM (Thioglycolate Medium) ➢ Stuart, adequado para streptococos Processamento laboratorial 1. Dispersão e diluição da amostra 2. Incubação 3. Exame de morfologia das colônias 4. Teste para identificação definitiva de bactérias (mais específicos, determinam a espécie por meio do fenótipo do organismo isolado) ➢ Provas bioquímicas: baseiam-se na detecção de atividades enzimáticas das bactérias, expressadas pela produção de catabólitos como: ácido, CO2, enzimas, exotoxinas, etc ➢ Provas sorológica: detectam antígenos de superfície na bactéria (imunofluorescência, imunoaglutinação do látex, ensaio de imunoabsorção acoplada a enzimas – ELISA); podem levar a reações cruzadas. ➢ Provas moleculares: trabalham com o DNA da bactéria (pode ser executada na ausência de bactérias viáveis, tornando dispensável a realização de cultivos) Testes independentes de cultivo • Constituídos, principalmente, pelos modernos testes de identificação genética de bactérias (testes genéticos/moleculares: sondas de DNA e PCR) Vantagens • Não necessitam de organismos viáveis/bactérias vivas • Diagnóstico é mais seguro pois baseiam-se em sequencias de ácidos nucleicos e não na expressão fenotípica (que podem se alterar devido a variações das condições de cultivo) • Possibilitam a caracterização genética dos microrganismos • Alta sensibilidade e especificidade • Menor tempo necessário para identificação • Material clínico fresco ou congelado • Não precisa de meio de cultivo • Não conta células bacterianas • DNA diretamente de material clínico: não exigem o isolamento do agente infeccioso, podendo ser efetuadas em amostras retiradas diretamente da infecção • Eficiente detecção de anaeróbios (muitos não crescem adequadamente em culturas) • Limitações muito menores em relação aos métodos de cultura Desvantagens • Não permitem a realização do antibiograma, o que reduz sua utilidade Sondas de DNA • Etapas principais: • Desnaturação do DNA • Hibridização • Detecção • A sonda é um pequeno pedaço de DNA que é projetada para ter uma sequência complementar a sequência particular do DNA na amostra. Isto permite que a sonda hibride ou se ligue a um fragmento de DNA específico na membrana • Após a hibridação, a sonda permite que o fragmento de DNA de interesse seja detectado entre os muitos fragmentos de DNA diferentes na membrana e irá parear com qualquer sequência de DNA complementar a ela. Portanto, se a sequência procurada não estiver presente na amostra, não houve o pareamento. Obs: • Esse método permite o processamento de muitas amostras simultaneamente, mas possuem sensibilidade e especificidade inferiores aos métodos de PCR. • As sondas de DNA não discriminam entre células viáveis e não viáveis, podendo produzir resultados falso-positivos Reação em cadeira da polimerase (PCR) • Permite a detecção de patógenos isolados (obtidos por cultura) ou diretamente em material clinico, mesmo se presente em pequenas quantidades através da amplificação de sequencias nucleotídicas de DNA contidas no patógeno. • Detecta-se pequenasquantidades de DNA bacteriano • Produz um grande número de cópias de um ou mais genes a partir de uma mínima quantidade de DNA • Detecta-se microrganismos em espécimes clínicos estocados • Viabilidade microbiana não é necessária • Com o advento do PCR em tempo real, além da presença do microrganismo, pode-se realizar a quantificação do DNA do mesmo na amostra clínica em tempo real, o que permitiria acompanhar a eficácia do tratamento instituído. • A detecção de microrganismos utilizando-se de métodos de alta especificidade e sensibilidade é de grande importância em infecções graves e/ou raras, pois é possível que patógenos permaneçam na região infectada e continuem a sobreviver em pequenos número, evitando a agudização do quadro infeccioso Obs: sua especificidade limita a quantidade de informações que podem ser fornecidas pelo teste, uma vez que apenas detecta um ou alguns patógenos em cada conjunto de ciclos de amplificação do DNA. Coleta do material e meios de transporte • Enquanto a viabilidade e quantidade celular não são pontos relevantes para os testes moleculares, o transporte dos espécimes em condições em que o DNA mantenha sua integridade é fundamental. (devem ser transportados em temperaturas baixas) • O DNA deve ser extraído de forma a eliminar agentes capazes de inibir a ação da DNA polimerase Além dos aspectos metodológicos relativos à detecção de diferentes espécies bacterianas da microbiota bucal, existe uma grande diversidade entre microrganismos da mesma espécie. Esta diversidade pode inclusive refletir-se na virulência. • Alguns clones de uma determinada espécie podem estar mais associados a doenças do que outros, refletindo a importância da detecção de clones específicos de um determinado patógeno, e não somente a identificação em termos de espécie. • Para a identificação dos clones de maior virulência geralmente são usadas técnicas baseadas em sondas de DNA ou PCR • Os métodos mais utilizados para análise da diversidade microbiana envolvem a análise do DNA cromossômico e/ou plasmidial. A análise da diversidade também é útil na determinação da identidade das cepas entre indivíduos diferentes.