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Profa. Cleide A F Rezende Microbiologia Clínica O diagnóstico etiológico das infecções é realizado basicamente por dois procedimentos laboratoriais: Método direto – microscopia, cultura ou inoculação em animal susceptível; Acs Método indireto – técnicas sorológicas Ags Principais fontes de material: Coprocultura – enteropatogênicos Cultura trato geniturinário – trato genital e urinário Garganta, escarro – faringite, bronquite, pneumonia, tuberculose Exudados – espaços peritoneal e pleural, lesões que se comunicam com a pele Hemocultura – bacteremias e septicemias LCR – meningites ou meningocefalites. Técnicas bacteriológicas: Exame direto ao microscópio O exame visual direto ao agente microbiano, subme-tido ou não a técnicas de coloração, representa um recurso diagnóstico de fácil e rápida execução e que, em certos casos, é capaz de orientar imedia-tamente o início do tratamento. A microscopia fornece informações morfológicas e tintoriais das células bacterianas, como: forma das células, arranjo apresentado, afinidade pelos corantes. Ao contrário dos fungos, cuja identificação se baseia, em grande parte, nos métodos microscópicos, as bactérias não podem ser identificadas em espécies com base no exame microscópico. Somente a cultura, seguida de identificação bioquímica e outras, tem valor para esse propósito. Não obstante a bacterioscopia direta não deve ser negligenciada como recurso diagnóstico, já que pode revelar-se valiosa fonte de informações, com a vantagem de estas serem imediatas e permitirem o início precoce da terapêutica específica. Material à fresco: consiste em examinar ao microscópio a preparação obtida, colocando-se sobre a lâmina uma gota do material que é recoberto com lamínula. Estudo da forma e organização das bactérias 1. A maioria das bactérias tem de 0,2-2,0 m de diâmetro e de 2-8 m de comprimento. 2. As três formas bacterianas básicas são cocos (esferas), bacilos (bastões) e espirais. 3. As bactérias pleomórficas podem assumir várias formas. Formas e Arranjo Cocos (esféricos): Micrococos: cocos isolados Diplococos: pares de cocos Cocos (esféricos): ◦Tétrades: grupo de 4 cocos ◦Sarcina: grupo de 8 cocos em forma cúbica Cocos (esféricos): ◦ Estreptococos: cadeias de cocos ◦ Estafilococos: cachos (irregulares) de cocos Formas e Arranjo Bacilos (bastonetes) Individualizados - únicos Diplobacilos: pares de bacilos Bacilos (bastonetes) ◦ Paliçada: alinhamento lateral Estreptobacilos: cadeias de bacilos Formas e Arranjo Hélices ou espirais Espirilos: curto e flagelados Espiroquetas: longas, flexíveis e contrácteis Formas de transição ◦ Cocobacilos ◦ Vibriões Cultura em caldo 1. Transferir uma a duas gotas para uma lâmina limpa utilizando alça bacteriológica ou pipeta. 2. Espalhar suavemente o material a fim de obter um esfregaço delgado. Colônias obtidas de meio sólido 1. Utilizar uma gota de salina estéril em uma lâmina limpa. 2. Transferir uma pequena porção da colônia com alça bacteriológica. 3. Misturar suavemente para obter um esfregaço levemente turvo e homogêneo. Nota: Para evitar a formação de aerossóis, nunca misturar o material vigorosamente. Calor 1. Todo o esfregaço, antes de ser submetido a coloração, deverá estar seco (exposto ao ar), sendo fixado com calor brando (50ºC). A fixação excessiva e o superaquecimento irão distorcer a morfologia celular e a fixação insuficiente permitirá a saída do material durante o processo de coloração. 2. Deixar a lâmina esfriar antes de iniciar a coloração. Metanol ou Etanol 1. A fixação pelo metanol ou etanol também pode ser utilizada. Além de prevenir a lise das hemácias, evita que os esfregaços, principalmente os de urina, desprendam-se no momento da coloração. Coloração de Gram O método tintorial predominante utilizado em bacteriologia é o método de Gram. A bacterioscopia, após coloração pelo método de Gram com diagnóstico presuntivo, de triagem, ou até mesmo confirmatório em alguns casos, constitui peça importante e funda-mental no diagnóstico. A coloração de Gram recebeu este nome em homenagem a seu descobridor, o médico dinamarquês Hans Cristian Joaquim Gram. Em 1884, Gram observou que as bactérias adquiriram cores diferentes, quando tratadas com diferentes corantes. Isso permitiu classificá-las em dois grupos distintos: as que ficavam roxas, que foram chamadas de Gram positivas, e as que ficavam vermelhas, chamadas de Gram-negativas. Após descrição do método, inúmeras propostas de modificações foram feitas. Gram positiva Gram negativa Precipitação do corante: simula cocos Gram-positivos. Uso de lâminas que não tenham sido pré-limpas ou desengorduradas. Espessura do esfregaço: pode corar irregularmente. Superaquecimento na fixação pelo calor : destruição da morfologia. A descoloração insuficiente com álcool-acetona permite a retenção do cristal-violeta, o que dificulta a observação de bactérias Gram-negativas. Por outro lado, esfregaços obtidos de culturas velhas ou contendo numerosas bactérias mortas ou expostas à ação de antibióticos apresentam irregularidades na coloração. As bactérias Gram-positivas perdem a capacidade de reter o cristal-violeta, apresentando-se Gram- negativas; as Gram-negativas podem corar-se mais fracamente pela safranina, podendo simular a ocorrência de infecções mistas (Gram- positivas/ Gram-negativas). Causas Comuns de Erro A discordância de resultado entre o esfregaço corado pelo Gram e a cultura pode estar relacionada com a coleta ou meios de transportes e conservantes inadequados. Um resultado positivo de Gram com cultura negativa pode sugerir contaminação do corante, presença de agentes antimicrobianos na amostra do paciente ou falha no crescimento de microrganismos devido às condições utilizadas (atmosfera, ação seletiva dos meios de cultura, etc.). Há bactérias que são resistentes à coloração, mas que uma vez coradas vão resistir fortemente à descoloração, mesmo por ácidos fortes diluídos e álcool absoluto. Às bactérias que possuem esta propriedade dizemos que são ácido-álcool resistentes (géneros Mycobacterium e Nocardia). Esta carcaterística é devida ao elevado teor de lípidos estruturais (ex. ácido micólico) na parede celular destas bactérias, que provoca uma grande hidrofobicidade, dificultando a ação dos mordentes e diferenciadores de corantes aquosos. A técnica de Ziehl-Neelsen evidencia esta ácido-álcool resistência. Segue o seguinte protocolo: Confeccionar o esfregaço seguindo as técnicas atuais de biossegurança; Cobrir a lâmina com fucsina fenicada (o mordente é o ácido fénico); Aquecer a lâmina até à emissão de vapores (é importante não deixar ferver); Aguardar 5 a 8 minutos; Lavar com água corrente; Cobrir a lâmina com álcool-ácido 3% até descorar totalmente o esfregaço; Lavar com água corrente; Cobrir a lâmina com azul de metileno durante 1 minuto; Lavar com água corrente; Secar; Observar. A fucsina fenicada, atuando a quente, vai corar todas as células bacterianas e outras estruturas presentes no esfregaço de vermelho (o calor vai derreter os lípidos de membrana, tornando-a permeável). O ácido diluído em álcool aplicados vão descorar todas as bactérias exceto as ácido-álcool resistentes, que permanecem coradas de vermelho pela fucsina. Assim, ao serem observadas após coloração e contraste, com azul de metileno, encontraremos as bactérias: Ácido-álcoolresistentes: coradas de vermelho. Não ácido-álcool resistentes: coradas de azul. MEIOS DE CULTURA Os meios de cultura usados no laboratório de bacteriologia clínica destinam-se a produção e o estudo da bactéria de interesse médico. São formulados para: Produção de antígenos específicos Permitir o crescimento seletivo Demonstrar certas propriedades biológicas (hemólise) Formação de esporos Produção de pigmentação De enzimas Devem ser frescos Escolhidos de modo a permitir o crescimento dos mo. apropriados Sólidos para obtenção de culturas puras Características dos meios de cultura Classificação dos meios de cultura Quanto a consistência 1. Líquido: Thioglycollate Medium (THIO), Brain Heart Infusion (BHI) 2. Semi-sólido: Sulfeto Indol Motilidade (SIM) 3. Sólido: Manitol Salt Ágar (MSA), Ágar sangue Quanto a função: • Meios enriquecidos: ágar chocolate, ágar sangue, BHI 2. Meios seletivos: Manitol Salgado, Ágar MacConkey, Lowenstein-Jensen 3. Meios diferenciais: Ágar sangue, Ágar MacConkey Meios de Cultura Meios destinados à preservação de microrganis- mos presentes em materiais biológicos. Os meios são acompanhados de swabs bacteriológicos com algodão destituídos de propriedades bactericidas, tratados com soluções tamponantes visando a coleta, transporte e conservação de amostras bio- lógicas. Meios de transporte Cary Blair Finalidade: Meio de cultura destinado ao transporte dos mais variados materiais biológicos principal- mente para amostras de fezes. Sendo muito impor- tante pois permite a conservação do Vibrio cholerae. Os outros meios de transporte como a glicerina tamponada inviabilizam este patógeno. Stuart Finalidade: Meio de cultura com composição definida de baixo potencial de oxiredução destinado a preser- vação de bactérias, fungos ou parasitas, nos mais variados materiais biológicos. É um dos meios de transporte mais utilizados internacionalmente. Meio Glicerinado Finalidade: Solução salina glicerinada tamponada, visando o transporte e conservação dos mais variados patógenos intestinais. As fezes podem permanecer em temperatura ambiente por até 24 horas. Não recomen- dado para Vibrio cholerae. Ideal para Shigella. Meios para Gram negativos Ágar Entérico de Hektoen Finalidade: Meio seletivo diferencial de média seleti-vidade, sendo excelente para o isolamento de Salmonella e Shigella. Além de permitir a leitura de fermentação de açúcares como sacarose, lactose e salicina, também fornece leitura de produção de H2S. As Salmonelas utilizam este substrato, formando colônias com centro preto, sendo esta uma conduta no procedimento de escolha das colônias, visando o diagnóstico de Salmonella. A maioria das colônias de E. coli, Enterobacter, Klebsiella, são inibidas neste meio de cultura. As colônias de Shigella se apresentam verde azuladas, e as de Salmonella, verde azuladas com centro preto. Ágar MacConkey Finalidade: Ágar seletivo de escolha para o isolamento de Gram negativos. Meio diferencial pois propicia a visualização de colônias fermentadoras ou não da lactose. As colônias vermelhas são consideradas lactose positiva e as claras, lactose negativa. São utilizados sais biliares com cristal violeta como agentes inibidores e vermelho neutro em conjunto como indicadores. Ágar SS Finalidade: Meio de alta seletividade destinado à coprocultura, visando o isolamento de Salmonella e Shigella. Possui as mesmas finalidades do meio de Hektoen e XLD, propiciando também a leitura de produção de H2S. Possui sais biliares como agente inibidor. As colônias suspeitas de Shigella são transparentes e as de Salmonella se apresentam transparentes e geralmente com centro negro. Ágar Teague ou BEM Finalidade: Meio de cultura de baixa seletividade destinado ao isolamento de Gram negativos como o meio de MacConkey. As colônias fermentadoras de lactose apresentam coloração preta, com ou sem brilho metálico. As não fermentadoras de lactose, como as Salmonella e Shigella, apresentam-se incolores. Ágar XLD Finalidade: Meio de cultura de média seletividade utilizado para coprocultura. Possui xilose, lactose, sacarose e lisina, e propicia a visualização da produção de H2S. As colônias de Salmonella se apresentam vermelhas com o centro preto, as de Shigella, vermelhas. Bactérias como E. coli produzem colônias amarelas. O inibidor utilizado é o desoxicolato de sódio. Ágar Manitol Finalidade: Meio seletivo para o isolamento de estafilococos, como o ágar Chapman. Além da alta concentração de cloreto de sódio, possui também manitol, sendo este um substrato importante na classificação de estafilococos. Colônias amarelas indicam a utilização do manitol. (Suspeita de S. aureus). Meios para estafilococos Ágar CLED Finalidade Þ Meio não seletivo, apenas diferencial. Contém lactose. Destinado ao isolamento de Gram positivos e Gram negativos em urina. É um meio de cultura eletrólito-deficiente, impedindo o "swarming" do Proteus. Utilizando-se uma alça calibrada de 1m l ou 10m l é possível realizar a contagem de colônias. Meios para urocultura Ágar Chocolate Finalidade: Metade da placa contém Ágar Chocolate adicionado de suplementos vitamínicos e minerais, destinados ao isolamento de bactérias exigentes como as do gênero Neisseria. Meios para neisseria Thayer Martin Finalidade: Ágar Chocolate enriquecido de suplemento VX, com adição de Colistin (inibição de Gram negativos), Vancomicina (inibição de Gram positivos) e Nistatina (inibidor de crescimento de fungos). Este meio deve ser incubado com a tampa frouxa, na vertical, em recipiente contendo 5 a 10% de CO2. Meio destinado ao isolamento de bactérias do gênero Neisseria. Possui durabilidade limitada devido à presença de antibióticos. Ágar Chocolate Suplementado Finalidade: Ágar Chocolate com uma base rica, acrescido de 7% de sangue de carneiro e suplemento VX, destinado ao enriquecimento, visando o isolamento de Neisseria, Haemophilus, Brucelas e outros germes exigentes. Meios para microrganismos fastidiosos Mueller Hinton Finalidade: Ágar internacional de escolha para a realização do antibiograma (teste de susceptibilidade a antimicrobianos). É um meio que possui eletrólitos em concentrações padronizadas, de composição química definida, não apresentando substâncias antagônicas às sulfas e antibióticos, visando a execução de testes de susceptibilidade a antimicrobianos. É o meio padrão recomendado pela Organização Mundial de Saúde (OMS) e FDA. Meios para antibiograma Ágar Sangue de Carneiro Finalidade: Meio de cultura de base rica. Geralmente utiliza-se Ágar Mueller Hinton ou Ágar Columbia como base deste meio, sem glicose, pois esta poderia atrapalhar a visualização de hemólise. Acrescido de 7% de sangue de carneiro desfibrinado. Excelente meio para o isolamento de estreptococos beta-hemolíticos, principalmente a nível de orofaringe. É um meio amplo, pois praticamente todas as bactérias facultativas conseguem se desenvolver neste meio. Meios para estreptococos Ágar Tríptico de Soja (TSA) Finalidade: Meio de cultura de amplo crescimento, não seletivo, não diferencial, servindo para o isolamento e contagem dos mais variados microorganismos facultativos. Meios para uso geral Bile Esculina – Ágar Finalidade: Meio de cultura para enterococos, destinado à verificação da tolerância a 40% de bile e hidrólise da esculina. A reação positiva corresponde ao enegrecimento do meio. Meios para enterococos M.T.S. (Meiode Tolerância ao Sal) Finalidade: Caldo com 6,5% de cloreto de sódio e indicador de pH, utilizado na identificação de enterococos. O enterococo cresce neste meio, turvando e acidificando. É utilizado a púrpura de bromocresol como indicador. Apresenta-se amarelado quando ocorre o crescimento. Este meio é utilizado juntamente com o meio de bile esculina para identificação presuntuiva de enterococo. Condições de cultivo Temperatura de incubação: A estufa de estar regulada para 36oC, para evitar atingir os 37oC, pois algumas bactérias são sensíveis a esta temperatura. Além da temperatura é importante que a atmosfera da estufa contenha umidade e se possível CO2. No entanto para microrganismo anaeróbios, é necessário que se crie um ambiente de anaerobiose, que pode ser conseguido utilizando as jarras de anaerobiose. Coprocultura Entre os agentes que podem causar gastroenterites (infecções gastrointestinais) estão as bactérias. O diagnóstico é feito pela cultura de fezes ou coprocultura. As diarréias infecciosas são, ainda, a maior causa de mortalidade no mundo atual. As fontes mais comuns de infecção são a contaminação do leite, águas não - tratadas, águas paradas, alimentos contaminados. Como é grande a variedade de microrganismos que podem causar diarréia, o laboratório costuma pesquisar os agentes mais comuns em nosso meio: Salmonella spp., Shigella spp., alguns sorotipos de E. coli e Campylobacter. A pesquisa de outros agentes, normalmente é solicitado pelo médico quando existe suspeita clínica. O diagnóstico laboratorial dos bacilos Gram negativos fermentadores de glicose se baseia principalmente na identificação de enterobactérias. O isolamento de BGN que não reage à oxidase não oferece muita dificuldade quando estamos diante de cepas bioquimicamente típicas. O desenvolvimento da Bacteriologia Clínica tem forçado uma melhor identificação dos microrganismos que não possuem um perfil bioquímico clássico, ou seja, não apresentam reações típicas a várias provas em questão. Exemplos clássicos são as cepas de Escherichia coli produtoras de gás sulfídrico ou ainda as de Salmonella fermentadoras de lactose. Nestes casos recomenda-se o uso de sistemas de identificação bioquímica mais completo. Para trabalhos de rotina do laboratório clínico, utilizamos uma chamada “série bioquímica simplificada” , que é suficiente para o diagnóstico da maioria das amostras de fezes ou de outros materiais Prova do indol: distingue bactérias capazes de produzir indol a partir de triptofano. Prova do Vermelho de metila (VM): indica a fermentação ácida Prova de Voges-Proskauer (VP): para verificar se a bactéria é de fermentação tipo butilenoglicol. Em geral, uma bactéria VM+ será VP-, e vice-versa. Prova do Citrato: é para verificar se uma bactéria pode se desenvolvem em meio de cultura que tem apenas citrato como fonte de carboidrato. Prova de motilidade: para verificar se a bactéria isolada é flagelada ou não Produção de gás a partir de glicose: verifica a presença de gás no meio. Lactose: verifica a fermentação da lactose Urease: verifica a produção de urease Lisina-descarboxilase: verifica sua produção Os organismos positivos para a decarboxilação da lisina produzem um cor violeta sobre o meio de cultura. Os organismos negativos para lisina produzem uma cor amarelada (ácida) no meio de cultura. Produção de H2S: verifica a produção de H2S no meio tríplice-açúcar-ferro. Os principais gêneros da família Enterobacteriaceae são: Escherichia, Shigella, Salmonella, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Proteus, Yersinia entre outros. Testes bioquimicos. Escherichia Shigella Salmonella Citrobacter Klebsiella Enterobacter Hafnia Proteus Yersinia Lactose + - - D + + - - - Gás (glicose) + - + + + + + + - H2S - - + D - - - D - Uréase - - - D + D - + + L-TD - - - - - - - + - Motilidade D - + + - + + + D Indol + D - D - - - D D Lisina + - + - + D + - - Citrato de simmons - - + + + + - D D Testes de sensibilidade aos antimicrobianos “Os médicos dependem das informações do Laboratório de Microbiologia para o tratamento das infecções em seus pacientes. A importância clínica do teste de sensibilidade e de seus resultados, exigem que eles sejam realizados sob ótimas condições por esse laboratórios e que ainda estejam aptos a fornecer resultados de novos agentes antimicrobianos.” Antibiograma Um antibiograma é um ensaio que mede a susceptibilidade / resistência de uma bactéria a um ou mais agentes antimicrobianos. Seu objetivo é tanto a análise do espectro de sensibilidade/resistência a drogas de uma bactéria quanto a determinação da concentração mínima inibitória. Antibiograma O Ágar de Mueller Hinton é recomendado pelo U.S. Food and Drug Administration (FDA) e pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para o teste de sensibilidade/resistência a antibióticos de bactérias Gram positivas e Gram negativas, aeróbicas ou anaeróbicas facultativas, comumente encontradas em alimentos e espécimes clínicos. O teste, denominado antibiograma, é feito utilizando-se discos de difusão antibióticos depositados sobre a superfície do meio onde se inoculou, por espalhamento, uma amostra de uma cultura bacteriana previamente crescida em meio líquido. Inóculo - cultura pura Procedimento 1 2 Princípio do método Discos de antimicrobianos Etest®
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