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Microbiologia Estrutura de uma célula procariótica: Cápsula e glicocálice Cápsula: polissacarídeo Camada condensada, bem definida, circundando a célula Capacidade de invasão das bactérias patogênicas Anti-fagocitária Glicocálice: revestimento de açúcar Substâncias que circundam a célula Polímero viscoso e gelatinoso externo a parede celular Desempenha papel na aderência Flagelos: proteína flagelina Apêndices filiformes Motilidade (locomoção) Altamente antigênicos (antígenos H) Fímbrias/PILI Muitas bactérias gram negativas apresentam apêndices finos Retos e curtos Pequenas e delgadas (somente visualizadas pela microscopia eletônica) 1000 ou mais por célula As fímbrias são de natureza protéica (pilina) Classifimam-se em: Fímbrias comuns: aderência das bactérias às células hospedeiras. Pili sexuais: fixação das células doadoras e receptoras da conjugação bacteriana. Plasmídeo Moléculas menores de DNA de dupla fita circular Autoduplicação independente da replicação do cromossomo Cromossomo bacteriano 4 milhões de pares de base 1mm de comprimento Endósporos Células especializadas de resistência Altamente resistentes à dessecação, ao calor e agentes químicos Produção de uma única célula vegetativa Processo de formação: Esporulação ou esporogênese: formação de endósporos dentro de uma célula mãe Germinação: ativada pela lesão física ou química ao revestimento do endósporo com liberação de enzimas e rompimento das camadas externas com entrada de água recomeça o metabolismo. IMPORTÂNCIA DA ESPORULAÇÃO NAS BACTÉRIAS Não tem caráter reprodutivo; Importância de ponto de vista clínico e industrial (alimentos) Aquecimento: inativa a célula vegetativa (70º por um minuto) Esporos resistem a fervura por horas; Resistem a processos de aquecimento, congelamento, dessecação, ao uso de substâncias químicas e radiação. Clostridium (gangrena, tétano, botulismo, intoxicação alimentar) Bacillus: Carbúnculo (B. anthraz) e intoxicação alimentar. Parede Celular Estrutura- complexa, semirrígida e circunda a membrana plasmática (frágil) Funções: Responsável pela forma da célula; Protege as células das variações do meio externo; Ponto de ancoragem de flagelos e fímbrias; Peptedeoglicano (mureína) Função: Confere rigidez à parede; Ácido—acetil glicosamina Ácido n-acetil murâmico Gram positivas Espesso, várias camadas Gram negativas Delgada Membrana citoplasmática Estrutura: Fosfolipídios; Proteínas; Mesossomas (invaginações) Funções Permeabilidade seletiva; Transporte de solutos. Citoplasma (composição do citoplasma) Nucleóide Composto de DNA (molécula longa, contínua e circular) não envolto por membrana nuclear e sem histonas Plasmídeos Ribossomos Síntese proteica; Dezenas a centenas de milhares- aspecto granular; 70s e 80s 3-Inclusões Depósitos de reserva Genética Bacteriana O processo de evolução biológica de todo o organismo vivo é produto de alterações no seu material genético. Transferência de genes Importância Aumenta a diversidade genética dos microorganismos A diversidade genética aumenta a probabilidade de alguns organismos se adaptarem a qualquer condição/ambiente; A diversidade leva a mudanças evolutivas; DNA Dupla fita circular, com aproximadamente 1mm de comprimento altamente empacotado para se manter dentro de uma célula que mede de 1 a 2 um de comprimento; Contém de 2 a 4 mil genes; Cópia única por célula; Preso no septo Plasmídeo Pequenas moléculas de DNA circulares de 2 a 50kb Replicação independente; Uma ou várias cópias; Genes para toxinas bacterianas Resistência a antimicrobianos Tipos de plasmídeos: Plasmídeos do tipo sexual: transferência de plasmídeos à uma célula receptora; Permanecem independentes Integram-se no cromossomo Célula Hfr (alta frequência de recombinação) Plasmídeos R: resistência a antibióticos Plasmídeos de resistência ou fator R Plasmídeos virulentos Plasmídeos de resistência a metais pesados. Transpossons Segmentos móveis de DNA que se movimentam entre os plasmídeos ou mesmo entre um plasmídeo e o cromossomo Carregam genes de resistência a antibióticos e quimioterápicos. Bacteriófago: Fago: Vírus que se replica dentro da célula bacteriana Molécula de ácido nucléico envolto por uma capa protéica DNA ou RNA de fita dupla 3 a 200 genes Ciclo Lítico: fago virulento Ciclo lisogênico Transferência de genes Transformação Incorporação de DNA livre A célula receptora precisa estar no estado de competência Modificação da parede celular e estado fisiológico transitório que permite a passagem do DNA pela membrana. Conjugação Reprodução sexuada pois envolve o contato entre as células Transfere quantidades maiores de DNA Dependente de plasmídeos F com genes que permitem a transferência do DNA plasmidial Capacidade conjugativa Bactéria F+ Bactéria F- Transdução DNA carreado por um bacteriófago; Não há contato entre as células; Dois eventos: Transdução generalizada Transdução especializada Transdução generalizada O fago injeta seu DNA na célula bacteriana O DNA bacteriano é fragmentado a medida que o fago se replica Fragmentos de DNA bacteriano são encapsulados pelas proteínas do capsídeo viral A célula bacteriana sofre lise e um novo fago é liberado Transdução especializada Dependente de um ciclo lisogênico Staphylococcus Família Micrococcaceae Cocos em cachos Gram positivos Anaeróbios facultativos Imóveis Não formadores de esporos Classificação: Staphylococcus aureus Staphylococccus epidermidis Staphylococccus saprophyticus Fatores de patogenicidade Componentes estruturais Cápsula Peptideoglicano Ácido teicóico Proteína A Proteína de ligação à fibronectina Toxinas Citotoxinas: hemolisinas, leucocidinas Toxinas esfoliativas: síndrome da pele escaldada ou doença de Ritter. Enterotoxinas A B C D E F G (intoxicação alimentar) Toxina – 1 da síndrome do choque tóxico Enzimas Coagulase Hialuronidase Fibrinolisina Lipases Penicilase Doenças causadas por Staphylococcus aureus Toxina -1 da síndrome do choque tóxico Síndrome da pele escaldada ou doença de Ritter Furunculose Impetigo Controle Importante nos hospitais: infecção nosocomial MRSA VISA Higienização das mãos: fômites; Evitar contato com lesões Terapia antimicrobiana Família Spirochaetaceae Gênero Treponema Treponema pallidum Características gerais: Movimento: rotação e flexão Não é cultivável em meios de cultura Fatores de patogenicidade Fixação em receptores (adesinas) no tecido conjuntivo (fibronectina) Mucopolissacaridase Cápsula: ácido hialurônico Genes que codificam para hemolisina e porinas Patogênese Período de incubação: Mucosa corrente sanguínea e linfática 3 à 90 dias Sífilis primária Lesão primária cancro duro (úlcera) Gânglios aumentados Bacteremia Regressão espontânea em 1 a 12 semanas Sífilis secundária 2 a 8 semanas depois do aparecimento do cancro (maior carga microbiana) Erupções cutâneas macular ou pustulosa Exantemas nas palmas das mãos e planta dos pés Roséolas sifilíticas: regiões úmidas, condilomas com espiroquetas Linfadenopatia generalizada: febre, mal-estar, perda de cabelos, queratite e hepatite Infecção no sistema nervoso central Sífilis terciária ou tardia Neurosífilis: 5 a 10 anos Lesões granulomatosas: GOMAS Alterações visuais e surdez Alterações neurológicas Sífilis congênita Quando passa de mãe para filho Criança nasce com dentes de Hutchicson Lesão óssea Controle/prevenção Terapia antimicrobiana Educação sexual Preservativos Bacillus cereus Características: Bacilo gram positivo Aeróbio Esporogênico (central, elipsoide, não deformante) Esporulam em 2-3 dias Móvel Condições de multiplicação Ph: entre4,3 - 9,3 Inativado em 0,1m de: ácido acético, fórmico e lático Temperatura de desenvolvimento: 4-55ºC (ótimo 28-35ºC) Destruição dos esporos: Em leite: D100ºC= 2,7-3,1 minutos Em alimentos de baixa acidez (ph > 4,5): D100ºC = 5 minutos Ecologia: Reservatórios Animais Humanos Alimentos Ambiente Produtos extracelulares Proteases (afeta produtos lácteos) Beta-lactamases Fosfolipases Hemolisinas Toxinas Fatores de virulência na doença gastrointestinal Toxina emética Produzida na fase estacionária Detectada por observação de vômito Liberada durante a lise celular Estrutura Peptídeo em forma de anel Resistente a 121º/90 minutos Ácido resistente: ph 2-11 Resistente a tripsina e pepsina Produção: ótima em arroz e leite à 25-32ºc Função: estimula o nervo vago e induz o vômito Síndrome emética Período de incubação: 1 a 5hs Sintomas: vômitos, náuseas e mal-estar em geral Alimentos: farináceos, cereais, principalmente arroz Síndrome do restaurante chinês Patogênese: Toxinas Forma diarréica (D): Produzida na fase log Período de incubação de 10 a 12hs Toxina termolábil (55ºC – 20minutos) Ácido-lábil Enterotoxina Hemolisina BL (B, L1, L2) Componente B (enterotoxina) Teste em alça ileal de coelho primata Cultura de célula Letalidade em camundongo Enterotoxina – T Proteína única Alguma homologia com o componente B Hemolisina BL Papel na doença é incerto Esporos Sua hidrofobicidade dificulta a remoção de equipamentos Possui apêndices que ligam as células epiteliais Comparação entre os dados clínicos e epidemiológicos da intoxicação causada por B. cereus e S. aureus: Infecções não gastrointestinais causadas por B. cereus Infecções disseminadas: Imunodeprimidos Pacientes com câncer Viciados em drogas Pacientes que fazem hemodiálise e cirurgia Bacteremia Pneumonia Endocardite Infecções oculares Infecções cutâneas (gangrea gasosa) Diagnóstico Isolamento da bactéria nas fezes ou vômitos, com características fenotípicas idênticas. Identificação bioquímica Produz ácido da glicose Reduz o nitrato Decompõe a tirosina Lisozima resistente Fortemente beta-hemolítico (móvel) Fracamente beta-hemolítico (não móvel) Bacterioses do sistema nervoso central Tétano Agente etiológico: Clostridium tetani Características Bacilo gram positivo Anaeróbio obrigatório (moderadamente resistente ao oxigênio) Formador de endósporos (baquetas de tambor) Habitat- solos contaminados com fezes de animais, (TGI de animais herbívoros) Produz uma neurotoxina – TETANOSPASMINA- exotoxina Exotoxinas – produzidas principalmente no interior das bactérias gram positivas, como parte de seu crescimento e metabolismo. Quantidades diminutas, produzem os sinais e sintomas. Clostridium tetani não é um organismo invasor, a infecção é localizada, na área do tecido desvitalizado. Período de incubação: 4 a 5 dias até várias semanas. Modo de ação da exotoxina A toxina penetra os nervos periféricos e é levada aos núcleos dos nervos cranianos, por transmissão intra espinhal entre os neurônios motores envolvidos, como pela circulação sanguínea para outras junções neuromusculares. Principal ação: Inibição da liberação do neurotransmissor (GABA); Absorção normal do inibidor Consequência: Aumento do tônus do neurônio motor; Bloqueia a via de relaxamento- músculos se contraem ao mesmo tempo, resultando em espasmos musculares característicos. Modo de ação da exotoxina A Tetanospasmina é codificada por um plasmídeo, produzida como um polipeptídeo, clivado para gerar a toxina de duas cadeias unidas por ligação de dissulfeto. Fragmento B- medeia a ligação aos neurônios e a penetração do fragmento A (protease) Fragmento A- cliva uma pequena proteína da vesícula sináptica e abole o fluxo dos neurotransmissores inibitórios, causando espasmos fortes e prolongados. Manifestações clínicas Músculos da mandíbula (trismo) Músculos bucais e faciais (Riso sardônico) Em casos extremos, os espasmos dos músculos lombares fazem a cabeça e os calcanhares se inclinarem para trás (Opistótono) Gradualmente, outros músculos vão sendo afetados, inclusive o da deglutição A morte, geralmente resulta de espasmos dos músculos respiratórios, devido a dificuldade do paciente em controlar o diafragma e os músculos do tórax, envolvidos na respiração. O envolvimento do Sistema nervoso Autônomo provoca: Sudorese; Salivação; Pressão arterial oscilante; Arritmias supra ventriculares ou de outros tipos Contaminação Neonatal- 3 a 12 dias do nascimento; Ferimentos com objetos sujos; Queimaduras; Cirurgias; Condições de crescimento anaeróbico Esmagamento ou dano mecânico do tecido e coágulo sanguíneo; Presença de bactérias aeróbias e anaeróbias facultativas; Presença de sujeira ou substâncias tóxicas no ferimento, que matam as células dos tecidos. Situação atual A vacina é um toxóide, garantindo quase 100% de imunização, mas declina com o tempo. Casos graves necessitam de intervenção imediata, uma imunidade temporária pode ser obtida pela imunoglobulina do tétano, mais a administração do toxóide em locais diferentes; Debridamento da ferida, administração de antibióticos e relaxantes musculares, também podem ser adotados. Família enterobactereacea Salmonella Características gerais Bacilos gram negativos Anaeróbios facultativos Não esporulados Móveis Intracelular facultativo Inativada pelo aquecimento Mas não pelo congelamento Classificação Salmonela entérica Salmonela bongori Mais de 2501 sorotipos Sorotipo typhimurium Sorotipo thipy Antígenos Antígeno O- somático Antigeno H- flagelar Antígeno K- capsular Epidemiologia Distribuição na natureza Associadas a animais e alimentos Sorotipo Thipy patógeno humano, exclusivamente Transmissão fecal-oral Tartarugas são reservatórios Gatroenterites localizadas Sorotipo enteritidis Septicemias Sorotipos thipy e paratyphi Cholerae-siu e Dublin Febre entérica (tifoide) Sorotipos thipy e paratyphi Controle Higiene na preparação Cozimento adequado dos alimentos Cuidados no armazenamento dos alimentos Saneamento básico Fungos Aspectos gerais Célula eucariótica, heterotrófico, aclorofilado Parede celular: quitina, celulose Membrana: ergosterol (esteroides) Substância de reserva: glicogênio Modo de vida: Saprófitas: maioria- quando fazem decomposição de organismos ou tecidos mortos Parasitas: plantas e animais- quando se alimentam de tecidos ainda vivos Simbiontes: micorrizas, liquens- quando vivem associados com outros seres Metabolismo: aeróbio (fermentação) Motilidade: imóveis Reprodução: sexual e assexual Importância Decompositores Alimentação: proteínas, vitaminas, aminoácidos Fermentação: pão, vinho, álcool Antibiótico: penicilina, cefalosporina Características gerais dos fungos Eucariontes Unicelulares Pluricelulares (sem tecido verdadeiro) Aclorofilados Parede celular composta de quitina Heterotróficos Nutrição Através de enzimas (lipases, lactamases, amilases e proteases)- assimiladas por transporte. Fonte nutricional: carboidratos, substâncias nitrogenadas inorgânicas, ferro, zinco, manganês, cálcio e vitaminas. Nutrição e metabolismo Não possuem mecanismos químicos fotossintéticos Maioria aeróbia obrigatória Necessitam de água Maior resistência a pressão osmótica Crescem entre 20-30ºc Variação de ph Luz Crescimento lento Morfologia dos fungos Macroscópica: colônias Filamentosas – constituídas por hifas Leveduriformes- unicelulares, funções vegetativas e reprodutivas Hifas: elementos multicelulares em forma de tubos Podem ser: apocíticas cenocíticas Dimorfismo É a variação morfológica dos fungos segundo as condições nutricionais e a temperatura. O dimorfismo se expressa no micélio entre 22-28ºC e a leveduriforme entre 35-37ºC. Micélio vegetativo Interior do substrato – nutrição Micélio aéreo Na superfície cresce acima do meio de cultura; Corpos de frutificação e propágulos – micélio reprodutivo Modificações das hifas Rizóides-fixação em substrato ou hospedeiro Rizomorfas- Reserva nutricional Clamidósporos- estrutura de resistência Escleródios- estrutura de resistência Grampo de conexão- transferência de material genético Apressório- estrutura de penetração na célula ou tecido Haustório- ramificação da hifa infectiva na célula do hospedeiro Arbúsculo- ramificação da hifa invasiva na célula do hospedeiro Anastomose- ligação/união entre duas hifas próximas Vesículas-espessamento da hifa para reserva de nutrientes Reprodução dos fungos Assexuada: resulta em novas células idênticas as originais. Não envolve a união de núcleos, células sexuais Não implica variação genética Novos indivíduos são produzidos por um organismo parental Sexuada: permite a troca do material genético e, assim a geração de um ser único. Filo Chytridiomycota Características Micélio filamentoso cenocítico Parede celular com quitina, glucana e celulose Esporo assexual formado dentro dos zoosporângios Espóro sexual: oósporo Comuns em ambientes aquáticos ou solos úmidos Muitos são parasitas de algas, hiperparasitas, e plantas Filo Zygomycota Características Fungos saprófitas, decompositores, endomicorrizas, deterioração de alimentos, fitopatógenos e parasitas de animais e humanos. Micélio: cenocítico Sexual: zigósporo Assexual: esporangiósporo Filo Ascomycota Características Fungos filamentosos e levedura, saprófitas, decompositores, deterioração de alimentos, fitopatógenos e parasitas. Micélio: septado Sexual: ascósporo Assexual: conídio Filo Basidiomycota Características Fungos filamentosos, saprófitas, decompositores, ectomicorrizicos, deterioração de alimentos, fitopatógenos e parasitas. Micélio: septado Sexual: basidiósporo Assexual: conídio Fungos Mitospóricos Características Fungos filamentosos, saprófita, decompositor, causador de deterioração de alimentos (produtor de micotoxinas) e parasitas; Micélio: septado; Esporo sexual: desconhecido ou inexistente Assexual: conídio e blastósporo Micoses Classificação das micoses Local da lesão Vias de penetração Vias de disseminação Resposta do hospedeiro Classificação das micoses Micoses superficiais Localização da lesão: superficial Penetração: contato direto Normalmente não se dissemina por via sanguínea ou linfática Não induz resposta inflamatória Ex: Dermatofitoses Pitríase versicolor Pitríase versicolor Agente etiológico: Malassezia pachydermatis Faz parte da microbiota do couro cabeludo Assintomática Clima tropical e subtropical Recidivante e não contagiosa Homem e animais Micoses subcutâneas Localização da lesão: derme Penetração: microtraumatismos Disseminação: via linfática Resposta do hospedeiro inflamatória Exemplos: esporotricose Micoses sistêmicas Localização da lesão: acomete órgãos internos Vias de penetração: inalatória Vias de disseminação: sanguínea e linfática Resposta do hospedeiro: granulomatosa Exemplo: cocciodiodomicose Micoses oportunistas Definição: causadas por fungos que normalmente são sapróbios, e que em decorrência de fatores adversos passam a produzir lesões. Indivíduos com baixa resposta imune Antbioticoterapia prolongada Rompimento de barreira de defesa da pele e/ou de mucosas. Exemplo: candidíase Micorrizas
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