Introdução a Microbiologia - Resumo básico

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Introdução a Microbiologia
MICRORGANISMOS
Micróbios: formas de vida muito pequenas para serem vistas a olho nu, em sua maioria dependem de microscópio
A maioria é unicelular
Organismos simples, sem cells diferenciadas e tecidos
PROCARIOTOS: bactérias e archeasSeparados filogeneticamente em três grupos 
EUCARIOTOS: algas, fungos, protozoários
VÍRUS
Procariotos: ausência de núcleo organizado e separado por membrana (carioteca)
Ausência de organelas separadas por membrana
-Bactérias: engloba todos os procariotos patogênicos (archeas não são patogênicas)
Parede celular composta por PEPTIDOGLICANO
-Archeas: não patogênicas
Parede celular distinta
A maioria é extremófila (condições extremas de ph, salinidade, T)
Algumas são metanogênicas (CH4)
Eucariotos:
-Fungos: uni ou multicelulares
Muitos vivem no solo
--
Vírus: acelulares, dependem da host cell para se reproduzir
Histórico: Robert Hook – bolores, Antoni van Leeuwenholk – “animáculos” (montou microscópio)
MO = microrganismos
No planeta, a maior massa de matéria viva é composta por MO!
Importância
MO modificam o ambiente
Afetam agricultura e saúde
-doenças em humanos, plantas e animais
Microbiota normal
Fixadoras de N2 (em nódulos nas raízes, ajudam cresc. Da leguminosa)
Auxiliam digestão de celulose em ruminantes
Decomposição de alimentos
Fermentação (álcool e ác. Láctico), biorremediação (eliminam toxinas), biomineração (torna minérios em forma menos agressiva)
Biotecnologia (OGM): fábricas naturais
Produção de insulina, antibióticos, produtos farmacêuticos
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA
Francesco Redi – experimento com carne
Louis Pasteur – derruba a teoria da geração espontânea
Curvas no gargalo do frasco retinham poeira
Técnicas de esterilização
Fase de ouro da micróbio
Técnicas de cultivo, descoberta de patógenos, imunidade e prevenção de doenças, técnicas assépticas, vacinas, fermentação
Teoria do Germe da Doença
Robert Koch – MO como origem de doenças
Experimento com sangue de animal doente -> animal sadio -> ficou doentePrêmio Nobel:
Fisiologia, 1905
Isolou cultura pura e inoculou no animal sadio -> ficou doente
Métodos de cultivo
Colônias (material do animal doente) em fatias de batata = cores, formas e tamanhos diferentes
CULTURA PURA: população originada por uma única célula
-meio de cultura rico em nutriente
-meio sólido = ágar
Postulados de Koch: identificação de MO causadores de doença
Isolamento em Cultura Pura
Injeção em Modelo Sadio
Pasteur: MO e a deterioração de alimentos => Processo de Fermentação
gregos => vinho bom e vinho ruim
Leveduras convertem açúcar em álcool, não o ar
Ex. destilaria usava açúcar de beterraba
Toneis com ácido láctico (BACTÉRIAS) x Toneis com ácool (LEVEDURAS)
Pasteurização: métodos de eliminação de MO de alimentos
Descoberta dos vírus
Extratos de plantas infectadas com doenças do mosaico do tabaco => passados por um filtro de retenção de bactérias (bacteriológico): o filtrado ainda transmitia a doença, ou seja, o patógeno deveria ser menor que a bactéria 
Descoberta de antibióticos
Alexander Fleming - penicilina
Produção massiva durante 2ª Guerra Mundial
Déc 40: estudos bioquímicos e genéticos em bactérias, microbiologia molecular
MICROBIOTA DO CORPO HUMANO E SAÚDE
Microbiota é o conjunto de MO que vivem dentro do nosso organismo, interagindo com nossas células e entre si. Também chamada de flora microbiana.
*É a população de MO que habita um hospedeiro ou uma região do corpo saudáveis, em equilíbrio.
MO = microrganismos, MB = microbiota
COMPOSIÇÃO: bactérias, principalmente
Cada indivíduo tem seu próprio tipo e conjunto específico de microbiota
Varia com idade, alimentação, hábitos de higiene e localização no globo, fatores genéticos.
LOCAL: mucosas, normalmente. Ex. narinas, mucosa oral, pele (axila), tratos gastrointestinal e uretrogenital (MB mais rica)
CONDIÇÕES: nutrientes, ph, O2, forças mecânicas (língua, jato de urina = removem MO nocivos) e umidade
Microbiota residente: relativamente fixa e se estabelece de forma permanente, variando com tempo e idade; se for perturbada, reestabelece-se rapidamente.
Microbiota transiente: MO provenientes do ambiente, patogênicos ou não, que habitam o corpo por um período curto de tempo, não se estabelecendo de forma permanente nem causando doença
ANTAGONISMO MICROBIANO (Supressão): MB transiente é suprimida pela MB residente, através de
-competição por nutrientes e sítios de adesão
-produção de toxinas (metabólitos tóxicos) e bacteriocinas – matam outras bacs que não elas mesmas
Ex.: na vagina = lactobacilos que produzem ác láctico vivem em ph < 4,5 inibem fungo Candida albicans (candidíase) Obs: sabonetes vaginais, antibióticos, duchas e desodorantes 
Intestino grosso – E. coli produz bacteriocinas e inibe Salmonella e Shigella
Simbiose: comensalismo = +/0 Ex corinebactérias no olho (lisozima e mov da pálpebra reduzem)
Mutualismo = +/+ Ex. E. coli sintetiza vit. K no IG
Parasitismo = +/- Ex. bactérias patogênicas
MICROBIOTA
Em equilíbrio com o hospedeiro e em local adequado no organismo, a microbiota não causa doença.
Se houver migração, pode ocorrer DESBALAÇO e PATOGÊNESE (oportunista)
Ex. infecção urinária por E. coli (fezes-> uretra)
Benefícios: auxílio na digestão, síntese de vitaminas, degrada toxinas, contribui para maturação do Sistema Imune, inibe colonização por MO patogênicos pelo ANTAGONISMO MICROBIANO
Malefícios: podem causar infecções endógenas
-quando o MO se introduz em outro sítio anatômico
-um grupo de MO cresce mais do que outro e suprime o segundo, ex. uso de antibiótico
-em pacientes imuno-comprometidos, a própria microbiota é oportunista
A maioria das espécies não é cultivável por ser muito variada e ser difícil reproduzir todas as suas condições de habitat
Além de que sua composição exata é desconhecida
Microbioma humano: sequenciamento de DNA em grande escala facilitou o conhecimento e a diferenciação da [diversidade da] microbiota humana através do sequenciamento de amostras advindas de TGI, TUG, mucosas nasal e oral
Quando e como a Microbiota Natural do Corpo Humano se estabelece?
Não se sabe se o útero é estéril; placenta = MB similar a oral; doenças dentárias na mãe aumentam chances de infecção no feto (migração)
-durante passagem no canal do parto
-trato respiratório e pele da mãe e de atendentes no hospital 
-ingestão de alimentos (leite materno x leite de farmácia)
Microbiota da pele
Áreas úmidas e dobras, como períneo e as axilas: Staphilococcus epidermides
(camadas superficiais e folículos pilosos)
Uso de sabonetes, atritos removem MB, mas é residente (reestabelece rapidamente)
Pele, em contato com vários MO, mas: não resistem a baixos pH e umidade, suor e secreções (lisozima), queratina
Áreas oleosas e produtoras de sebo: Propionibacterium acnes
(cabeça, pescoço e tronco)
Puberdade -> ação hormonal -> aumento da prod. Sebo -> bacs se alimentam de sebo e participam do processo de formação da acne
Ácido propiônico = metabólito tóxico, contra patógenos
Áreas úmidas: cotovelos, abaixo dos seios, entre os dedos: Corynebacterium
Áreas secas: braços, pernas: Staphilococcus epidermides
Proteção através de bacteriocinas
Infecção em imuno-comprometidos: cateter, implantes = atinge a corrente sanguínea
S. aureus = transiente, causa infecções em imunossuprimidos e na pele (furúnculos)
Problema dos sabonetes antimicrobianos: substância química que mata MO, além de atrito e emulsificação, resistência de S. aureus e rápida absorção no corpo, além de liberação na água e em secreções e fluidos do corpo 
Microbiota da vagina
Variam com mudanças hormonais (estrógeno)
Nascimento: ph ácido, lactobacilos aeróbios
Ph neutro, flora mista
Puberdade: flora = lactobacilos aeróbios (fermentam glicogênio mantendo ph baixo, protege contra infecções, como candidíase)
Menopausa: ph neutro, flora neutra
Microbiota da uretra
Composta por MO da pele, períneo = uretra anterior, liberada pela urina
Microbiota da conjuntiva
Baixa quantidade(lágrima e mov. Das pálpebras), MB próxima a da pele
Microbiota da boca e vias superiores
Fossas nasais: secreções protegem contra MB transiente e patógenos
Staphilococcus, Propionibacterium, Corynebacterium
S. epidermides – 90% da microbiota nasal, protege contra influenza vírus 
S. aureus – 30% pop possui colonização persistente, resistente a múltiplas drogas
Cavidade oral e faringe
Boca: muitas condições diferentes de calor e umidade, microambientes, forças mecânicas = dentes, língua, bochechas
Formação de biofilmes diferentes, polissacarídeos permitem adesão da MO e protegem contra enzimas e ação mecânica
Ação antimicrobiana da saliva
Streptococcus proveniente da mãe e das atendentes após o nascimento
Muitos anaeróbios e grande diversidade da microbiota, placas dentais e saliva possuem MO
Microbiota oral
Cárie dental: sacarose -> produção de polissacarídeos por Streptococcus mutans (adesão e proliferação) -> biofilme para uma microbiota, com múltiplas espécies
Doenças periodontais, endocardites, pneumonia por aspiração
Microbiota do sistema digestivo
Estômago: acidez, baixa qtd de MO
Helicobacter pylori = gastrite, úlceras gástricas, carcinomas – 30 a 50% da população mundial possui, embora não seja patogênica em todas as pessoas
Tratamento: antibiótico
Benefícios: protege contra refluxo gástrico, alergias e doenças auto-imune e diminui o risco de obesidade
Microbiota intestinal: 
Duoeno e jejuno: bacs aeróbis
Íleo: ambas
IG: bacs anaeróbias
Estudo com animais axênicos (livres de germes)
A ausência de MB: alterações anatômicas e funcionais, falta de vitamina K, aumento do colesterol, diminuição do trânsito intestinal, pouco estímulo imunológico, resposta mais lenta a estímulo antigênico
Quando introduzida a MB, as características normais são retomadas
Várias alterações funcionais
Como a flora varia no indivíduo?
Nascimento: parto natural → flora vaginal e fecal materna Ex. lactobacilos, Sneathia spp
Cesariana→ derivada da pele e boca da mãe e atendentes ao parto Ex Staphilococcus, Corynebacterium, Propionibacterium
Aparecimento de anaeróbios e enterobactérias mais tardio
Bacteroidetes e Firmicutes no indivíduo após entrada de comida sólida
Conclusão: na cesariana, a colonização por bacteroidetes é mais tardia
No parto normal, há redução de genes bacterianos de resistência a antibióticos, Propionibacterium, Corynebacterium, Streptococcus, diversidade beta
Aumento de Prevotella, Lactobacillus
Aleitamento materno: MO oral e aumento de lactobacilus protetores
Bactérias capazes de matabolizar oligossacarídeos do leite: redução de Staphylococcus, Bacteroides fragilis, aumento de Sneathia, Bifidobacterium
Desequilíbrio (Disbiose)
Mudanças nos hábitos de higiene, estilos de vida, alimentação, doenças crônicas, diabetes, imunodeficiência, uso de antibióticos
MB intestinal = maior fonte de infecções endógenas
Intestinais, urinárias, intravasculares
Ex. infecções peritoneais associadas a perfurações intestinais: polimicrobianas com anaeróbios e facultativos ex. Bacteroides fragilis
Pode evoluir para septicemia e morte
Exemplo: uso de antibióticos de amplo espectro frequentemente causa diarreia
Clostridium difficile: microbiota residente ao IG, resistente a muitos antimicrobianos, supercrescimento = enterocolite pseudomembranosa diarreia frequente e abundante, ulcerações na mucosa (doença recorrente)
Transplante fecal: tentativa de reestabelecer microbiota normal
Futuro: cápsulas com mistura sintética de membros da microbiota 
Infecções urinárias
E. coli, mulheres principalmente
Uretra mais próxima ao ânus
Asc da bexiga ao rim
Infecções intravasculares
Rompimento de vaso e barreiras
Atinge corrente sanguínea (translocação) e nódulos linfáticos
Normalmente, pequeno número de MO são combatidos
Em imunossuprimidos não conseguem eliminar as bactérias circulantes
-Danos físicos à barreira mucosa
PROBIÓTICOS E PREBIÓTICOS
Probióticos: possuem MO vivos, ex. iogurtes, alimentos fermentados,
Prebióticos: alimentos não digeríveis que favorecem o crescimento de bactérias benéficas, como oligossacarídeos e fibras
EPIDEMIOLOGIA DAS DOENÇAS INFECCIOSAS
Infecção: presença de um agente patogênico dentro do organismo
Doença: apresentação de sintomas
Infecção pode acontecer com doença, sem doença ou muito antes da mesma
Etiologia da doença: causas da doença ex microrganismos
Epidemiologia
Saúde pública = incidência e taxas de mortalidade
Locais e frequências + doenças emergentes e reemergentes = causas e medidas de controle
Fatores de risco e recomendações de controle
Frequência
Esporádica: ocasional, em períodos IRREGULARES e IMPREVISÍVEL Ex. meningite bacteriana
Endêmica: em certa região em períodos CONHECIDOS em baixa frequência Ex. malária, febre amarela, resfriado
Epidêmica: alta frequência na população, grande no. de casos em curto período de tempo ex. ebola, dengue
Pandemia: epidemia não controlada que atinge diferentes continentes e se espalha. Ex influenza H1N1, aids
Surto: pico no número de casos localizado em uma região geográfica, mais reduzida que epidemia
Incidência = numero de pessoas que se tornam doentes / numero total de pessoas na pop
Prevalescencia = número de pessoas doentes em certo período, duração e gravidade da doença
Comunicável = transmissível de pessoa a outra
Não comunicável. Ex tétano, microbiota, doenças crônicas
Sintomas = o que o paciente reporta (subjetivo)
Sinais = o que o médico determina e mede, ex. febre, diarreia (objetivo)
Síndrome = sinais + sintomas
Período de incubação = MO se instalam, se não combatidos = reproduzem-se (ex. viremia primária)
Período prodrômico = início de mal estar, alta reprodução de MO (ex. viremia secundária)
Período da doença = alto número de MO, sintomas mais severos, fase mais contagiosa
Período de declínio = combate pelo SI, remédios
Período de convalescência = doença praticamente finalizada, ainda possui MO, mas a pessoa se sente bem
ORIGENS DE UMA EPIDEMIA
Curva casos/tempo: sua forma identifica a origem
Fonte comum: água, alimentos (CURVA FINA E ALTA)
Hospedeiro a hospedeiro: escolas, dengue (CURVA BAIXA E LARGA)
Registro de casos:
Fonte comum: 1 período de incubação, muitas pessoas se infectam de uma vez, pico muito rápido, assim como seu declínio
Hosp-hosp: vários períodos, propagação lenta, gradativa. Maior duração da epidemia
Propagação de doença hosp-hosp Doentes se recuperam→ imunes→ menos suscetíveis→diminuição da propagação
A doença se transmite mais rápido quanto mais pessoas suscetíveis (nunca entraram em contato com MO), porém quando os doentes se recuperam (imunes), a propagação diminui
Imunidade Coletiva e Transmissão
Imunidade coletiva: resistência à propagação de uma doença devido à imunidade da maioria da população
População imune: Percentual da população necessário para imunidade coletiva, depende da facilidade de transmissão da doença
Pop. Protegida: baixa transmissão, poucas pessoas suscetíveis
Pop. Desprotegida: fácil transmissão de doença por rede de contatos
IMPORTÂNCIA DA VACINAÇÃO: protege Recém nascidos pela imunidade coletiva e evita chegada de doença de outros países pra cá ou vice-versa pelo trânsito de pessoas
NOVAS EPIDEMIAS
-Introdução de indivíduos suscetíveis (nascimento, migração)
-Mudanças no patógeno: AIDS, influenza
-Pop novamente suscetível = sistema imune não reconhece mais
Cadeia Infecciosa
1) Qual é o patógeno?
2) Qual é a fonte/reservatório do patógeno?
3) Como o patógeno foi transmitido?
4) Porque o hospedeiro foi suscetível?
5) Como o patógeno é liberado pelo hospedeiro?
1) Qual é o patógeno?
Isolar e identificar o patógeno (doente ou morto)
Observar em microscópio
Injetar em animal => fica doente e recupera-se o mesmo patógeno
Métodos de erradicação: microbiologia clínica
Postulados de Koch
Exceções: Alguns não podem ser cultivados, ex microbiota, bacilo da hanseníase
-Doença que pode ser causada por microrganismos diferentes (pneumonia, meningite)
-Doenças em modelos animais (não reproduzemos mesmos sintomas)
Associar com outros métodos diagnósticos
2) Qual é a fonte do patógeno?
Reservatório: local onde o patógeno se mantém, consegue se multiplicar e ser transmitido.
Humanos
Animais
Inanimados
Carreadores: hospedam patógenos sem exibir sinais da doença
Alguns nunca apresentam sinais da doença
Período de incubação (MO estão se instalando, ausência de sintomas), convalescência (tem MO mas se sente bem), infecções latentes (patógeno quiescente, sem sintomas clínicos)
Reservatório Humano
Ex. Maria Tifoide
Animais: zoonoses→ doenças de animais transmitidas para humanos
transmissão: contato direto, mordida, insetos vetores, carne mal cozida
Ex: raiva, febre maculosa, toxoplasmose
CDC: 60% dos patógenos animais são zoonóticos
Inanimados: água e solo (fezes de animais), alimentos
solo: fungos, Clostridium (tétano e botulismo)
água: V. cholerae (cólera), Salmonella typhi (febre tifóide)
3) Como o patógeno é transmitido?
1) Contato
2) Veículo
3) Vetores
Transmissão por Contato
Direto: contato reservatório-hosp
toque, beijo, relação sexual, gestação
Indireto: através de um objeto→ fômites
Gotículas: distâncias curtas menos de 1 metro
Transmissão por Veículos
-Dispersão por um meio: água, ar, alimento
Água: contaminada com esgoto
Alimentos mal cozidos ou manipulados
Ar: dispersão em distância> 1 mt
Esporos de fungos
Vírus do sarampo, tuberculose
Transmissão por Vetores
Transmissores vivos de um patógeno: maioria são artrópodes
Transmissão mecânica: vetor carrega na superfície do corpo
O patógeno não cresce no vetor
Transmissão biológica: patógeno se multiplica no vetor
Podem liberar o patógeno nas fezes, saliva
4)Por que o hospedeiro foi suscetível?
-Patogenicidade do organismo
-Mecanismos de Defesa do hospedeiro
Fatores Predisponentes
Sexo: mulheres mais suscetíveis a infecções urinárias
Homens a pneumonia e meningite
Fatores Genéticos: gene para anemia falciforme e malária
Idade, estilo de vida, outras doenças
Estresse
5) Como o patógeno é liberado?
Passivamente: fezes, urina, saliva, etc
Ativamente: movimento pelo hospedeiro até ponto de saída
Relação entre Virulência e Modo de Transmissão
Patógenos transmitidos por contato direto: dependem da mobilidade do hospedeiro e de seu estado de saúde→ menos virulentos
Patógenos transmitidos por vetores, veículos: maior virulência→ maior multiplicação→ aumenta disseminação
Não prejudicam o vetor
Ex: malária, tifo, tuberculose, cólera
Infecções Nosocomiais
Infecções adquiridas em hospitais
Infecções Nosocomiais
Maioria dos microrganismos são patógenos oportunistas
Muitos presentes na microbiota
Ambiente hospitalar: seleção de cepas bacterianas resistentes a antibióticos
Funcionários, médicos e pacientes: reservatório e parte da cadeia de transmissão
Hospedeiro comprometido:
Defesas limitadas→ pele: queimaduras, feridas, cateter, respiradores
→ sistema imune: doenças, terapias, queimaduras
Infecções Nosocomiais: Modo de Transmissão
1) Contato direto com médicos e funcionários
2) Contato indireto por fômites: cateter urinário, intravenoso
Disseminação pelo agrupamento de pacientes: UTI, queimados
3) Transmissão pelo sistema de circulação de ar
Infecções Nosocomiais: Cuidados
Lavaras mãos
Material esterilizado e descartável
Minimizar uso de antibióticos
Minimizar procedimentos invasivos
Doenças Emergentes e Re-emergentes
Século XX: Avanços na Microbiologia: 
antibióticos
vacinas
campanhas de saúde pública
Vitória sobre doenças infecciosas: pneumonia, polio, varíola
Será??? 
Epidemiade AIDS
Tuberculose
Ebola
Re-emergentes: Volta de doenças erradicadas (ou quase); 
Emergentes: Novas Doenças; Doenças novas ou que estão em mudança, com aumento de incidência recente ou potencial para aumento no futuro
Como identificar?
Identificação de Novos Patógenos: técnicas de diagnóstico
Sintomas distintos: nova doença
Doenças mais graves
Doenças mais frequentes ou que se espalham por outras regiões
Como surgem?
Modificação de patógenos: recombinação genética, evolução de microrganismos
Usoaumentadode antibióticosselecionaorganismosresistentes
Alteraçõesclimáticas: alteraçãonadistribuiçãode reservatóriose vetores
Mobilidadeaumentadae maisrápida
Alteraçõesno equilíbrioecológico: afetadistribuiçãode reservatório(doençade Lyme)
Falhanasmedidasde saúdepública: vacinação, infraestrutura
Aumentopopulacional
Guerras, bioterrorismo
Avançodo homempara ambientesselvagens: vírusde animais
Emerging Infectious disease (1995)
11/08/2016
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Controle de Epidemias
Epidemiologista: identificaro pontoda cadeiade transmissãoresponsávelpela epidemiae maissuscetívela medidasde controle
1) Eliminara fonte/reservatório:
quarentena,
destruiçãodo reservatórioanimal,
Saneamentopara reduçãode contaminação
Terapiado indivíduo
2) Eliminara Transmissão
Destruiçãode vetores
Supervisãoalimentar
3) Reduçãono Númerode Suscetíveis
Vacinação