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Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 MED RESUMOS 2008 NETTO, Arlindo Ugulino. MICROBIOLOGIA INTRODUÇÃO (Profª Socorro Vieira) A microbiologia (Mikros = pequeno + Bio = vida + logos = cincia) o ramo da biologia que estuda os microrganismos, incluindo eucariontes unicelulares e procariontes, como as bactrias, fungos e vrus. Atualmente, a maioria dos trabalhos em microbiologia feita com mtodos de bioqumica e gentica. Tambm relacionada com a patologia, j que muitos organismos so patogenicos. Microbiologistas tm feito muitas contribui es biologia, especialmente nos campos da bioqumica, gentica, e biologia celular. Micrbios possuem caractersticas que os tornam os modelos de organismos ideais. Foi descoberta a origem das bactrias, tendo sido anterior a origem de outros corpos, tais como protozorios, eucariotes e vrus. Dentre os citados, o ltimo a se desenvolver foram os protozorios, por tratar- se de seres com uma complexidade maior. So muito pequenos, ento eles no consomem muitos recursos Alguns possuem ciclos de vida bastante curtos (aprox. 30 minutos para E. coli, desde que esteja na presen a das condi es timas de crescimento) Clulas podem sobreviver facilmente em isolamento das outras clulas Eles podem-se reproduzir por diviso mittica, permitindo a propaga o de clones idnticos em popula es Eles podem ser congelados por longos perodos de tempo. Mesmo se 90% das clulas so mortas pelo processo de congelamento, h milhes de clulas em um mililitro da cultura lquida. Estes tra os permitiram que Joshua e Esther Lederberg pudessem dirigir um elegante experimento em 1951 demonstrando que adapta es evolutivas surgem melhor da preadapta o do que da muta o dirigida. Para isto, eles inventaram a replica o em placa, que permitiu que eles transferissem numerosas colnias de bactrias para locais especficos de uma placa de petri preenchida com gar-gar para regies anlogas em diversas outras placas de petri. Aps a replica o de uma placa com E. coli, eles expuseram cada uma das placas a fagos. Eles observaram que colnias resistentes aos fagos estavam presentes em partes anlogas de cada placa, possibilitando-os concluir que os tra os de resistncia aos fagos existiam na colonia original, que nunca havia sido exposta aos fagos, ao invs de surgirem aps as bactrias terem sido expostas aos vrus. A extensiva caracteriza o dos micrbios tem nos permitido o uso deles como ferramentas em outras linhas da biologia: Bactrias (especialmente Escherichia coli) podem ser usadas para reduplicar DNA na forma de um ( plasmdeo). Este DNA frequentemente modificado quimicamente in vitro e ento inserido em bactrias para selecionar tra os desejados e isolar o produto desejado de derivados da rea o. Aps o crescimento da bactria e deste modo a replica o do DNA, o DNA pode ser adicionalmente modificado e inserido em outros organismos. Bactrias podem tambm ser usadas para a produ o de grandes quantidades de protenas usando genes codificados em um plasmdeo. Genes bacteriais tem sido inseridos em outros organismos como genes reprteres. O sistema de hibrida o em levedura combina genes de bactrias com genes de outros organismos j estudados e os insere em uma clula de levedura para estudar intera es proticas em um ambiente celular. Histrico Esta rea do conhecimento teve seu incio com os relatos de Robert Hooke e Antony van Leeuwenhoek, no sculo XVII, que desenvolveram microscpios que possibilitaram as primeiras observa es de bactrias e outros microrganismos, alm de diversos espcimes biolgicos. Leeuwenhoek descobriu por acidente uma maneira de observar seres microscpicos no leite: lustrando lentes no local onde trabalhava, observou que, associando algumas delas, era possvel observar elementos minsculos, como os microorganismos. Nesse momento, acontecia a descoberta do mundo microbiano, ou seja, o mundo de “pequeninos animlculos” (bactrias, fungos, protozorios), chamados assim por ele. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Embora van Leeuwenhoek seja considerado o "pai" da microbiologia, os relatos de Hooke, descrevendo a estrutura de um bolor, foram publicados anteriormente aos de Leeuwenhoek. Assim, embora Leeuwnhoek tenha fornecido importantes informações sobre a morfologia bacteriana, estes dois pesquisadores devem ser considerados como pioneiros nesta ciência. Recentemente foi publicado um artigo discutindo a importância de Robert Hooke para o desenvolvimento da Microbiologia. TEORIA DA ABIOGÊNESE Cerca de 2 mil anos atrás, surgiu a idéia de que a vida poderia se originar espontaneamente da matéria inanimada. Aristóteles e outros sábios da época acreditavam que larvas poderiam surgir "espontaneamente" do lixo, assim como outros seres poderiam aparecer na terra, da lama e de outros materiais. Aristóteles admitia que, para um ser vivo se originar da matéria bruta bastava apresentar o que ele chamou de "princípio ativo", que faria uma pedra se transformar num peixe, desde que as condições fossem favoráveis. Entretanto, nunca ocorreu aos pesquisadores isolar sua experiência para que os microorganismos não pudessem "entrar" no recipiente que continha os ingredientes. Assim, tal experimento sofria abertamente a interferência externa. A teoria da abiogênese começou a desmoronar quando essa possibilidade foi testada. TEORIA DA BIOGÊNESE A vida só se origina de outra forma pré-existente e não de um "Principio ativo" que segundo Aristóteles, poderia ser um objeto inanimado. As experiências do médico e biólogo italiano Francesco Redi e Louis Pasteur sepultaram definitivamente a teoria da abiogênese. Francesco Redi (1668), cientista italiano, foi um dos primeiros biogenistas a questionar a teoria da geração espontânea. Em seu experimento, Redi colocou pedaços de carne em dois frascos abertos, cobrindo um deles com uma fina camada de gaze. Após instantes da preparação, analisou que os dois frascos ficaram rodeados por moscas, mas elas só podiam pousar no pedaço de carne contida no frasco descoberto. Transcorridos alguns dias, com a matéria orgânica decomposta, notou o surgimento de larvas apenas no frasco aberto, concluindo então que as larvas surgiram do desenvolvimento de ovos colocados pelas moscas, e não da carne em putrefação, dotada de fonte de vida. Mas que a carne somente contribuía com um meio propício para atração de moscas, deposição de ovos e eclosão de larvas. Com este teste provou que a vida não surge espontaneamente em qualquer circunstância, mas atestando que a vida somente se origina de outro ser vivente. Em meados do século XVII, o holandês Antonie van Leeuwenhoek com um microscópio descobriu o mundo dos microorganismos, os micróbios. Os abiogenitas acreditaram ainda mais na sua tese, afirmando que seres tão pequenos não se reproduzia e sim surgiam espontaneamente. O cientista inglês John Needham (1713-1481) realizou seus experimentos para provar que os micróbios surgiam de geração espontânea. Diversos frascos contendo um caldo nutritivo foram submetidos à fervura por 30 minutos. Depois Needham lacrava os frascos com rolhas e os deixava por repouso por alguns dias. Depois desse repouso ele examinou o caldo com a ajuda de um microscópio e notou a presença de microorganismos. A explicação dada foi que a fervura tinha matado todos os seres eventualmente presentes no caldo e nenhum microorganismo poderia entrar no frasco após de ter sido lacrado com rolhas. Portanto, só havia uma explicação: os microorganismos surgiram por geração espontânea ou abiogênese. Após alguns anos o padre e pesquisador italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) repetiu os experimentos de Needham com algumasmodificações. Spallanzani colocou caldo nutritivo em balões de vidro e fechou-os hermeticamente esses balões eram então colocados em caldeirões e fervidos por cerca de uma hora. Dias depois ele examinou os caldos e obteve resultados completamente diferentes aos de Needham: o caldo estava livre de microorganismos. Spallanzani explicou que Needham submeteu a solução à fervura por um tempo curto de mais para esterilizar o caldo. Needham respondeu às críticas afirmando que o tempo longo usado pelo cientista destruía a força vital ou princípio ativo que dava vida à matéria, e ainda tornava o ar desfavorável ao aparecimento da vida. Em fins do século XVII pôde-se entender porque o ar se tornava desfavorável ao aparecimento da vida. Descobriu-se que o oxigênio é essencial à vida. Segundo abiogenistas o aquecimento prolongado e a vedação hermética excluíam o oxigênio tornando impossível a sobrevivência de qualquer forma de vida. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Foi por volta de 1860 que um grande cientista francs conseguiu provar definitivamente que seres vivos s podem se originar de outros seres vivos. Louis Pasteur (1822-1895) preparou um caldo de carne – excelente meio de cultura para micrbios – colocou ento, esse caldo em um frasco com pesco o de cisne e submeteu o lquido contido dentro desse frasco fervura para a esteriliza o. Aps a fervura a medida que o lquido resfriava, gotculas de gua se acumulavam no pesco o do frasco agindo como uma espcie de filtro retendo os micrbios contidos no ar que penetrava no balo, impedindo a contamina o do caldo. Esse experimento mostrou que no era a falta de ar fresco que impedia a forma o de microorganismos no caldo. Pateur provou tambm que no havia nenhuma ‘’ for a vital’’ que era destruda aps a fervura, pois se aquele mesmo caldo esterilizado fosse submetido ao ar sem a filtragem que o balo pesco o de cisne proporcionava, surgiriam sim microorganismos que advinham de contamina o. Com esse espetacular experimento Pasteur recebeu um prmio compensador da Academia Francesa de Cincias e derrubou de uma vez por todas a hiptese da gera o espontnea ou abiognese. OBS: Spallanzani durante seus experimentos submeteu seus caldos veda o hermtica, isto , livre de gazes. Um confeiteiro parisiense Fran ois Appert aproveitou as experincias de Spallanzani, notando que alimentos cozidos podiam ser guardados sob veda o hermtica sem se estragar, inventou a industria de enlatados. OBS²: Pasteur submeteu seus caldos a uma cuidadosa tcnica de esteriliza o, com aquecimentos e resfriamentos bruscos. Hoje, essa tcnica conhecida como pasteuriza o. A partir destas descobertas e experincias que o mundo se viu voltado para um novo ramo da cincia. Lister (1867), por exemplo, viu-se preocupado em proteger as cirurgias desses seres microscpicos, desenvolvendo, assim, a cirrgia antissptica. Robert Koch (1876) e Pasteur se interessaram em estudar as possveis rela es desses seres com algumas doen as que acometiam popula es nesse tempo. Foi da que o primeiro observou bactrias no sangue de carneiro: bactrias causadoras da clera e tuberculose. Louis Pasteur foi requisitado para investigar a doen a do bicho-da-seda e durante seis anos tentou provar que um protozorio causava a doen a. Tambm estudou o papel dos microrganismos nas doen as dos seres humanos e dos animais. Em 1880 ele descobriu o que bactrias atenuadas conferiram prote o contra a clera aviria e em 1884, relatou que os vrus atenuados protegiam contra a raiva. Pasteur com a finalidade de matar esporos, iniciou a prtica de esterilizar as infuses empregando o vapor sob presso (15 libras a 121oC), enquanto que materiais estveis eram esterilizados em fornos com calor seco na temperatura de 160C. Robert Koch provou que as bactrias eram responsveis pela doen a do carbnculo. Foi o primeiro a provar que um tipo especfico de micrbio causa um tipo definido de doen a. Em 1877 foi o primeiro a utilizar o cristal violeta com sucesso para a colora o do antraz, Paul Ehrlich utilizou o azul de metileno e F Ziehl e F. Neelsen desenvolveram a colora o pelo cido, permitindo que Koch observasse mais tarde o bacilo da tuberculose. Introduziu tambm o meio contendo gar, identificou o bacilo da tuberculose e foi o primeiro a isolar as bactrias causadoras do antraz e da clera asitica. Koch, por volta de 1880, organizou postulados baseado em quatro critrios necessrios para provar que um micrbio especfico causa uma doen a particular. OBS: Postulados de Koch: Um microrganismo especfico deve sempre estar associado a uma doen a. O microrganismo deve ser isolado e cultivado em cultura pura, em condi es laboratoriais. A cultura pura do microrganismo produzir a doen a quando inoculada em animal susceptvel. possvel recuperar o microrganismo inoculado do animal infectado experimentalmente. O ramo da imunologia desenvolveu-se dos estudos iniciais da bacteriologia. Porm os chineses, persas e brahmins j praticavam a variolização, tcnica consistida da exposi o de um indivduo so s crostas secas de um indivduo que se recuperava da doen a. Em 1776, Edward Jenner, introduziu a prtica de imuniza o ativa, expondo indivduos a antgenos da varola humana mais branda, protegendo-os da forma mais agressiva. Pasteur, aps 100 anos, estendeu o conceito de imuniza o ativa, quando observou que a clera aviria podia ser evitada inoculando cultura velha de bacilos, com a sua virulncia reduzida. Em seguida ele aplicou este princpio de imuniza o na preven o do carbnculo, denominando as culturas avirulentas de vacinas (do latim vacca, vaca) e o processo de imuniza o, com tais culturas, de vacinao. Ele desenvolveu Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 este mtodo atravs da utiliza o de organismos atenuados e preparou vacinas protetoras contra o antraz, a erisipela suna e contra a raiva. Koch iniciou estudos sobre as rela es celulares do hospedeiro s infec es, o clssico de imunidade mediada por clulas foi a observa o, que o mesmo fez, quando injetou um antgeno derivado do organismo causador da tuberculose, ocasionando rea es inflamatrias tardias em seres humanos e animais quando expostos. Alexander Fleming (1881 – 1955) trabalhou como mdico microbiologista no Hospital St. Mary de Londres at o come o da Primeira Guerra Mundial. Durante a guerra foi mdico militar nas frentes de batalha da Fran a e ficou impressionado pela grande mortalidade nos hospitais de campanha causada pelas feridas de arma de fogo que resultavam em gangrena gasosa. Finalizada a guerra, regressou ao Hospital St. Mary onde buscou intensamente um novo anti-sptico que evitasse a dura agonia provocada pelas infec es durante a guerra. Os dois descobrimentos de Fleming ocorreram nos anos 20 e ainda que tenham sido acidentais demonstram a grande capacidade de observa o e intui o deste mdico britnico. O descobrimento da lisozima ocorreu depois que o muco de seu nariz, procedente de um espirro, casse sobre uma placa de cultura onde cresciam colnias bacterianas. Alguns dias mais tarde notou que as bactrias haviam sido destrudas no local onde se havia depositado o fluido nasal. O laboratrio de Fleming estava habitualmente bagun ado, o que resultou em uma grande vantagem para sua segunda importante descoberta. Em Setembro de 1928, Fleming estava realizando vrios experimentos em seu laboratrio e ao inspecionar suas culturas antigas antes de destru-las notou que a colnia de um fungo havia crescido espontaneamente, como um contaminante, numa das placas de Petri semeadas com Staphylococcus aureus. Fleming observou outras placas e comprovou que as colnias bacterianas que se encontravam ao redor do fungo (mais tarde identificado como Penicillium notatum)eram transparentes devido a uma lise bacteriana. A lise significava a morte das bactrias, e no caso, das bactrias patognicas (Staphylococcus aureus) crescidas na placa. Classificao Geral dos Seres Vivos At a metade do sculo XX, os seres vivos so classificados em apenas duas categorias: reino animal e reino vegetal. Com o progresso da biologia, a classifica o se amplia para incluir organismos primitivos que no tm caractersticas especficas s de animais ou de vegetais. A partir da dcada de 60, o critrio internacionalmente aceito divide os organismos em cinco reinos: Moneras – Seres unicelulares (formados por uma nica clula) procariontes (clulas sem ncleo organizado). O material hereditrio constitudo por cido nuclico no citoplasma. So as bactrias e as cianfitas (algas azuis), antes consideradas vegetais primitivos. Protistas – Seres unicelulares ou pluricelulares eucariontes (que possuem ncleo individualizado). Seu material gentico est organizado nos cromossomos, dentro do ncleo. Representados por protozorios, como a ameba, o tripanossomo (causador do mal de Chagas) o plasmdio (agente da malria), que at a metade do sculo XX eram considerados animais primitivos e algas unicelulares e pluricelulares. Fungos – Seres eucariontes uni e pluricelulares como as leveduras, o mofo e os cogumelos. J foram classificados como vegetais, mas sua membrana possui quitina, molcula tpica dos insetos e que no se encontra entre as plantas. So hetertrofos (no produzem seu prprio alimento), por no possurem clorofila. Animais – So organismos multicelulares e hetertrofos (no produzem seu prprio alimento). Englobam desde as esponjas marinhas at o homem, cujo nome cientfico Homo sapiens. Plantas – Caracterizam-se por ter as clulas revestidas por uma membrana de celulose e por serem auttrofas (sintetizam seu prprio alimento pela fotossntese). Existem cerca de 400 mil espcies de vegetais classificados. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Principais doenas causadas por bactrias Tuberculose: causada pelo bacilo Mycobacterium tuberculosis. Hanseníase (lepra): transmitida pelo bacilo de Hansen (Mycobacterium lepra). Difteria: provocada pelo bacilo diftérico. Coqueluche: causada pela bactéria Bordetella pertussis. Pneumonia bacteriana: provocada pela bactéria Streptococcus pneumoniae. Escarlatina: provocada pelo Streptococcus pyogenes. Tétano: causado pelo bacilo do tétano (Clostridium tetani). Leptospirose: causada pela Leptospira interrogans. Tracoma: provocada pela Chlamydia trachomatis. Gonorréia ou blenorragia: causada por uma bactéria, o gonococo (Neisseria gonorrhoeae). Sífilis: provocada pela bactéria Treponema pallidum. Meningite meningocócica: causada por uma bactéria chamada de meningococo. Cólera: doença causada pela bactéria Vibrio cholerae , o vibrião colérico. Febre tifóide: causada pela Salmonella typhi. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 MED RESUMOS 2008 NETTO, Arlindo Ugulino. MICROBIOLOGIA CÉLULA BACTERIANA (Profª Socorro Vieira) Bactérias (do grego bakteria, bastão) são organismos unicelulares, procariontes, que podem ser encontrados na forma isolada ou em colônias e pertencem ao Reino Monera. São microorganismos constituídos por uma célula, sem núcleo celular nem organelas membranares. A célula bacteriana apresenta várias estruturas, algumas das quais estão presentes apenas em determinadas espécies, enquanto outras são essenciais e, portanto, encontradas em todas as bactérias. Comparao entre as clulas eucariticas e procariticas As células bacterianas são pequenas e medidas em micrômetros (µm), 1µm equivale 0,001mm. A menor bactéria tem 0,2 µm (Chlamydia), há células de Spirochaeta com 250 µm de comprimento. A maior bactéria conhecida é a Epulopiscium fishelsoni que foi encontrada no Mar Vermelho e na costa da Austrália no intestino de um peixe com mais de 600 µm de comprimento. Na maioria das vezes o tamanho médio de uma bactéria é de 1-10 µm. Os procariotos não possuem núcleo organizado nem organelas celulares envoltas por membranas. A maior parte de seu material genético está incorporada em uma única molécula circular de DNA de fita dupla, freqüentemente, fragmentos adicionas de DNA circular, conhecidos como plasmídeos, também estão presentes. No citoplasma, além de sais minerais, aminoácidos, pequenas moléculas, proteínas, açúcares ainda são encontradas partículas de ribossomos, grânulos de material de reserva (amido, glicogênio, lipídeos ou fosfatos). Exceto os micoplasmas, todos os procariotos têm paredes celulares rígidas. Nas Bacteria, esta parede celular é composta principalmente de peptidioglicanos. As bactérias Gram-negativas, com parede celular que não fixa o corante cristal-violeta, possuem uma camada externa de lipopolissacarídeos e proteínas, sobre a camada de peptideoglicano, denominada cápsula, encontrada principalmente nas bactérias patogênicas, protegendo-as contra a fagocitose. As células procarióticas não apresentam vacúolos, porém podem acumular substâncias de reserva sob a forma de grânulos constituídos de polímeros insolúveis. São comuns polímeros de glicose (amido e glicogênio), ácido-hidroxibutírico e fosfato. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Forma e Arranjo A forma bacteriana é uma característica genética própria de cada uma, ou seja, a bactéria nasce com uma forma definida e morre com a mesma. As bactérias classificam-se morfologicamente de acordo com a forma da célula e com o grau de agregação: Quanto a forma o Coco: De forma esférica ou subesférica (do género Coccus) o Bacilo: Em forma de bastonete (do género Bacillus). Podem apresentar extremidades em ângulo reto (Bacillus anthracis) o Vibrião: Em forma de vírgula (do género Vibrio) o Espirilo: de forma espiral/ondulada (do género Spirillum) o Espiroqueta: Em forma acentuada de espiral. Quanto ao grau de agregação (Apenas os Bacilos e os cocos formam colônias). o Diplococo: De forma esférica ou subesférica e agrupadas aos pares (do género Diplococcus) o Estreptococos: Assemelha-se a um "colar de cocos" o Estafilococos: Uma forma desorganizada de agrupamento o Sarcina: De forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos simetricamente postos. o Diplobacilos: Bacilos reunidos dois a dois. o Estreptobacilos: Bacilos alinhados em cadeia. Estruturas Bacterianas e Fun es A estrutura da célula bacteriana é a de uma célula procariótica, sem organelas ligados à membrana celular, tais como mitocôndrias ou plastos, sem um núcleo rodeado por uma cariomembrana e sem DNA organizado em verdadeiros cromossomas, como os das células eucariotas. Estruturas da célula procariota: NUCLEÓIDE O nucleóide não é um verdadeiro núcleo, já que não está delimitado do resto da célula por membrana lipídica própria. O nucleóide consiste em uma única grande molécula de DNA com proteínas associadas. O seu tamanho varia de espécie para espécie. Na Escherichia coli, uma bactéria típica, o genoma tem quase 5 milhões de pares de bases e vários milhares de genes codificando mais de 4000 proteínas (o genoma humano tem 3 mil milhões de pares de bases e cerca de 40.000 proteínas). Tem como função carregar informações genéticas da bactéria. PLASMÍDEOS Os plasmídeos circulares são pequenas moléculas de DNA que coexistem com o nucleóide, ou seja, é um DNA extra-cromossômico situado no citoplasma da bactéria. São comumente trocadas na reprodução sexuada. Os plasmideos têm genes, incluindo frequentemente aqueles que protegem a célula contra os antibióticos. Estes elementos são capazes de autoduplicação independente da replicaçãocromossômica e podem existir em número variável. Ex de plasmídios: fatores sexuais (fator-F), fatores de resistência a antibióticos (fator-R), plasmídio de fixação de N2, etc. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 HIALOPLASMA O hialoplasma é um liquido com consistência de gel, semelhante ao dos eucariotas, com sais, glicose e outros açúcares, proteínas funcionais e várias outras moléculas orgânicas. Contém também RNA da transcrição génica, e cerca de 20 mil ribossomas. Os ribossomas procariotas são bastante diferentes dos eucariotas (essas diferenças foram usadas para desenvolver antibióticos usados para só afectar os ribossomas das bactérias). MEMBRANA CELULAR A membrana celular é uma dupla camada de fosfolípidos, com proteínas importantes (na permeabilidade a nutrientes e outras substâncias, defesa, e na cadeia respiratória e produção de energia). É composta de 60% de proteínas imersas em uma bicamada lipídica (40%). Além das interações hidrofóbicas e pontes de hidrogênio, cátions como Mg2+ e Ca2+ são responsáveis pela manutenção da integridade da membrana. Tem como funções: Transporte de solutos: a membrana plasmática atua como uma barreira altamente seletiva (mecanismo de difusão facilitada e transporte ativo), impedindo a passagem livre de moléculas e íons. Moléculas hidrofílicas polares como ácidos orgânicos, aminoácidos e sais minerias não conseguem passar livremente pela membrana e, por isso, devem ser especificamente transportadas. Produção de energia por transporte de elétrons e fosforilação oxidativa: a presença de citocromos e de enzimas da cadeia de transporte de elétrons na membrana plasmática lhe confere uma função análoga à da membrana interna das mitocondrias em células eucarióticas. Biossíntese: as enzimas de síntese de lipídios da membrana e de várias classes de macromoléculas componentes de outras estruturas externas à membrana (peptidoglicano, ácidos teicóicos, lipopolissacarídios e polissacarídios extracelulares) estão ligadas à membrana citoplasmática. Duplicação do DNA: algumas das proteínas do complexo de duplicação de DNA estão localizadas na membrana plasmática. Secreção: macromoléculas como toxinas, bacteriocinas, penicilinases podem também ser secretadas através da membrana plasmática. OBS: Algumas espécies de bactérias têm uma camada de polissacarídeos que protege contra desidratação e reconhecimento pelo sineide, chamada de cápsula. MESOSSOMO A membrana citoplasmática bacteriana pode apresentar invaginações multiplas que formam estruturas especializadas denominadas de mesossomos. Existem dois tipos: Septal: desempenha papel importante na divisão celular, pois, após a duplicação do DNA, ao qual se encontra ligado, atua como o fuso no processo de divisão na célula eucariótica, separando os dois cromossomos e conduzindo-os para os pólos da célula. Lateral: encontrado em determinadas bactérias e parece ter como função concentrar enzimas envolvidas no transporte eletrônico, conferindo à célula maior atividade respiratória ou fotossintética. PAREDE CELULAR A parede celular bacteriana é uma estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática e confere forma às bactérias. É uma estrutura complexa composta por peptidoglicanos, polímeros de carboidratos ligados a proteínas como a mureína, com funções protetoras. A parede celular é o alvo de muitos antibióticos. Ela contém em algumas espécies infecciosas a endotóxina lipopolissacarídeo (LPS) uma substância que leva a reação excessiva do sistema imunitário, podendo causar morte no hóspede devido a choque séptico. É por meio da parede celular e da Técnica de Coloração Gram (nome em homenagem a Christian Gram) que se pode classificar o tipo de bactéria. As paredes de bactérias Gram-negativas e Gram-positivas apresentam diferenças marcantes. Bactérias Gram-negativas possuem uma parede composta de várias camadas que diferem na sua composição quimica e, consequentemente, é mais complexa que a parede das Gram-positivas que, apesar de ser mais espessa, apresenta predominantemente um unico tipo de macromolécula. O conhecimento das diferenças entre as paredes de bactérias Gram-positivas e Gram- negativas é da mais alta relevancia para o estudo dos mecanismos de ação dos quimioterápicos, de patogenicidade e de outros tantos assuntos que estarão relacionados diretamente à composição quimica e estrutura da parede bacteriana. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Na maioria das bactrias, a parede celular deve a sua rigidez a uma camada composta por uma substncia somente encontrada em procariotos e que recebe diferentes denomina es como: murena, mucopeptídeo, mucocomplexo, peptidoglicano ou glicopeptdeo. O peptidioglicano representa a maior parte da parede das bactrias Gram-positivas, atingindo de 15% a 50% da massa seca da bactria, ao passo que nas Gram-negativas no ultrapassa 5%. Trata-se de uma macromolcula formada por um arcabou o composto de uma alternncia de N-acetil- glicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM). A este ultimo, encontram-se ligadas, covalentemente, cadeias laterais de tetrapeptdeos (L- alanina, D-glutamato, mesodiaminopimelato e D- alanina). O nmero de interliga es entre as cadeias laterais de tetrapeptdeos em bactrias Gram-positivas bem superior ao encontrado em bactrias Gram- negativas. Embora as liga es glicosdicas entre NAG e NAM sejam liga es fortes, apenas estas cadeias no so capazes de prover toda a rigidez que esta estrutura proporciona. A total rigidez do peptidoglicano atingida quando estas cadeias so interligadas pelos aminocidos. A forma de cada clula determinada pelo comprimento das cadeias de peptidoglicano e pela quantidade de interliga es existentes entre essas cadeias. Em contrapartida, a Gram-negativa apresenta uma dupla camada externa de lipopolissacardeos (fosfolipdios e protenas), ao passo que as Gram-positivas apresentam apenas uma fina camada de lipopolissacardeos envolvendo a sua espessa camada de mucopeptdeo. Tendo conhecimento das estruturas da parede celular de cada tipo de bactria, pode-se fazer uso da Tcnica Gram de Colora o. Faz-se uso de substancias na seguinte ordem: violeta (corante roxo) e lugol (juntos, formam o “complexo iodopararronilina” ou “complexo violeta-iodo”); trata-se a lmina com alcool; em seguida, aplica a fucsina (corante avermelhado). As clulas Gram-positivas e Gram-negativas absorvem o complexo iodopararronilina, devido a liga o inica entre os grupos bsicos do corante e os grupos cidos constituintes da parede celular. O iodo, em solu o, penetra nos dois tipos de clulas e forma com o corante um complexo violeta-iodo. Ao fazer uso do alcool como substncia descorante, nas clulas Gram-negativas, o mesmo dissolve o complexo corante-iodo (assim como as camadas externas de lipopolissacardeos), elimina-o e deixa a clula incolor, a qual, ao ser corada com a fucsina, adiquir a colora o avermelhada. J nas clulas Gram-positivas, o alcool penetra com dificuldade na espessa camada de mucopeptdeo. A maior parte do complexo violeta-iodo permanece na clula, que retm assim, a sua colora o azulada. Bactrias Gram-positivas (parede celular espessa) Violeta + Lugol + Alcool + Fucsina Coloração Azulada Bactrias Gram-negativas (parede celular fina) Violeta + Lugol + Acool + Fucsina Coloração Avermelhada OBS: A lisozima (enzima presente na lgrima e secre es lubrificantes do olho) quebra a ponte de liga o entre a NAG e a NAM, apresentando a o bactericida, quebrando a parede celular. CÁPSULA O termo cpsula restrito a uma camAda que fica ligada parede celular como um revestimento externo da exten olimitada e estrutura definida. Nem toda bactria apresenta cpsula, mas as que apresentam, usam-na para as seguintes fun es: Reservatrio de gua e nutrientes: visto serem formadas por macromolculas muito hidratadas, servem como prote o contra desseca o do meio e podem ser fonte de nutrientes. Aumento da capacidade invasiva de bactrias patognicas: as bactrias encapsuladas so escorregadias e escapam a o dos fagcitos. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Aderncia: as cpsulas possuem receptores que servem como stios de liga o com outras superfcies. Ex: bactrias formadoras de cries (Streptococcus mutans) produzem um polissacardio extracelular que se liga ao esmalte do dente e promove o acmulo de outro microorganismos. Quanto maior o nmero de bactrias aderidas, maior a produ o de cido pela fermenta o microbiana da sacarose, resultanto na desmineraliza o do esmalte do dente. Ex²: Forma o de biofilmes: bactrias podem produzir o chamado biofilme capaz de aderir a diferentes superfcies, inclusive tubula es, que podem trazer prejuzos adversos s indstrias por causa de vazamentos por perfura o. PILI OU FÍMBRIAS Os pili so microfibrilas proteicas que se estendem da parede celular em muitas espcies Gram- negativas. Tm fun es de ancoramento da bactria ao seu meio e so importantes na patognese. Um tipo especial de pilus o pilus sexual, estrutura oca que serve para ligar duas bactrias, de modo a trocarem plasmdeos. (Pilus vem do Latim, que significa plo, cabelo. Pili - Plural; Pilus - Singular). Muitas bactrias Gram-negativas so dotadas desses apndices filamentosos proticos que no podem ser confundidos com flagelos. Tais apndices – as fmbrias (pili ou pelo) – so menores, mais curtos e mais numerosos que os flagelos e no formam ondas regulares. Suas fun es so: No desempenham papel relativo a mobilidade Fmbria sexual: serve como porta de entrada de material gentico durante a conjuga o bacteriana. Outros tipos funcionam como stios receptores de bacterifagos Servem como estruturas de aderncia s clulas de mamferos e a outras superfcies. FLAGELO O flagelo uma estrutura proteica que roda como uma hlice. Muitas espcies de bactrias movem-se com o auxlio de flagelos. Os flagelos bacterianos so muito simples e completamente diferentes dos flagelos dos eucariotas (como, no homem, os dos espermatozides). Nem toda bactria possui flagelo. O flagelo bacteriano confere movimento celula e formado de uma estrutura basal, um gancho e um longo filamento externo membrana, sendo formado, predominantemente, pela protena flagelina. Suas fun es esto relacionadas com: Movimenta o da clula: o movimeno que algumas bactrias realizam, estimuladas por fatores fsicos ou quimicos, chamada taxia (fototaxia: estimulado pela luz; quimiotaxia: estimulado por agente qumico). Classifica o de acordo com a quantidade de flagelos. Componentes Citoplasmticos O citoplasma da clula bacteriana uma solu o aquosa limitada pela membrana plasmtica. Imersas no citoplasma existem partculas insolveis, algumas essenciais (ribossomos e nucleide) e outras encontradas apenas em alguns grupos de bactrias, nos quais exercem fun es especializadas como os granulos e vacolos gasosos. RIBOSSOMOS Partculas citoplasmticas responsveis pela sntese protica, compostas de RNA (60%) e protena (40%). Em procariotos, possuem coeficiente de sedimenta o de 70S e so compostos de duas subunidades: uma maior (50S) e outra menos (30S) ESPOROS BACTERIANOS Algumas bactrias podem enquistar, formando um esporo, com um invlucro de polissacridos mais espesso e ficando em estado de vida latente quando as condi es ambientais foram desfavorveis. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Os endosporos são estruturas formadas por algumas espécies de bactérias Gram-positivas, sobretudo dos gêneros Clostridium e Bacillus, quando o meio se torna carente de água ou de nutrientes essenciais. Assim, a formação do esporo em procariotos é um tipo de diferenciação celular que ocorre como resposta a uma situação desfavorável do meio ambiente. O processo de formação do esporo dentro de uma célula vegetativa é chamado esporogênese. O pré- esporo desidratado (forma de esporo nos primeiros estágios da esporogênese, já com a maior parte da água do citoplasma eliminada) contém apenas DNA, RNA, ribossomos, enzimas e algumas quantidades de ácido dipícolínico, junto com grandes quantidades de íons cálcio. OBS: Os vacúolos não são verdadeiros vacúolos já que não são delimitados por dupla membrana lipídica como os das plantas. São antes grânulos de substâncias de reserva, como açúcares complexos. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 MED RESUMOS 2008 NETTO, Arlindo Ugulino. MICROBIOLOGIA GENOMA BACTERIANO – MECANISMO GENTICOS DA RESISTNCIA (Profª Socorro Vieira) Para se discutir os mecanismos genticos da resistncia antimicrobiana, deve-se antes conhecer o genoma bacteriano, uma vez que a multiresistência de uma bactéria está ligado à genes cromossomais da mesma. O genoma representa o conjunto do material genético que uma célula apresenta. A organização genômica das bactérias é dinâmica e composta por diferentes modalidades de moléculas de DNA: cromossomo, plasmídios, transposons e bacteriófagos. O cromossomo bacteriano contém todos os genes requeridos para o metabolismo e ciclo vital da bactéria. Plasmídios, transposons e bacteriófagos são entidades moleculares independentes que ocorrem indistintamente em diferentes grupos bacterianos e que funcionam como elementos genéticos acessórios. Os genes que transportam não são essenciais à sobrevivência da bactéria, mas podem condicionar características tais como fatores de virulência, resistência a agentes antimicrobianos, bacteriocinas, toxinas, fixação de nitrogênio e utilização de fontes não usuais de carbono. Tais características adicionais podem ter importância adaptativa em determinadas situações. Todo material genético de uma bactéria, seja constitutivo ou acessório, está em contato direto com o citoplasma. Em processos de divisão (a cada 20 minutos), uma bactéria copia totalmente seus genes para a nova bactéria, o que explica a dificuldade de se controlar processos infecciosos. Cromossomos e plasmídios constituem replicons, ou seja, unidades moleculares capazes de replicação autônoma. Transposons e bacteriófagos não são capazes de replicação autônoma e precisam estar inseridos em um replicon para se duplicarem. A figura acima mostra um mapa gênico de uma célula procariótica. A célula bacteriana tem cerca de 2400 genes codificantes de proteínas necessárias para sua sobrevivência. Clula Procaritica x Clula Eucaritica Enquanto a célula eucariótica apresenta todo seu genoma organizado e compartimentalizado por um núcleo (lembrando, é claro, do material genético mitocondrial), o cromossomo bacteriano existe na forma de uma molécula circular única de DNA de cadeia dupla, altamente enovelada e livre no citoplasma. Células Procarióticas Células Eucarióticas 1. Contém apenas um cromossomo (único e circular) 2. Consiste de uma única molécula de DNA de fita dupla na forma circular 3. Não possui membrana nuclear: o cromossomo se localiza em uma região denominada nucleóide (em que o cromossomo se associa a proteínas). 4. É enrolado, espiralado e de forma altamente compacta - é cerca de 1200 vezes maior que o tamanho da célula 5. É rara a presença íntrons 1. Há mais do que um cromossomo por célula 2. Cada cromossomo consiste em uma única molécula longa de DNA de fita dupla enrolado em agregados de proteínas histonas em intervalos regulares 3.Possui membrana nuclear 4. Apresenta forma linear, e a molécula de DNA é cerca de 10 vezes mais longa 5. Presença marcante de íntrons 6. Mitocondrias e cloroplastos apresentam material genético. Além do cromossomo uma célula bacteriana pode conter uma ou mais estrutura de DNA chamados plasmídios - moléculas de DNA de fita dupla menores que os cromossomos e que podem replicar-se independentemente destes. Outra diferença é o cromossomo da célula eucariótica, que é predominantemente constituído por íntons (sequencias não codificadoras) do que por éxons (sequencia codificadora). Já o cromossomo bacteriano apresenta uma grande maioria de exons em relação aos introns (que são quase raros). Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 As bactérias, como já foi dito e será discutido, possuem, além do seu cromossomo único e circular imerso no citoplasma, os seguintes elementos: plasmídos, vírus e transposons. PROCARIOTOS O Reino Monera reúne os organismos procariontes, unicelulares, coloniais ou não, de vida livre ou parasita, autótrofos (fotossintetizantes ou quimiossintetizantes) ou heterotróficos que se alimentam por absorção. Mesmo possuindo uma estrutura e organização celular rudimentar, uma tendência evolutiva desde o primórdio dos seres vivos, essas demonstram um grande potencial biológico, coexistindo em todos os tipos de ambientes, seja terrestre, aéreo ou aquático. Esse Reino compreende as bactérias e algas azuis (atualmente denominadas de cianobactérias). Devido à contribuição da Biologia molecular esse Reino passou a ser classificado em dois sub-reinos de organismos procarióticos bem diferentes: Eubactérias e Arqueas (Archaeobactérias). As arqueobactérias são muito semelhantes às eubactérias e só foram diferenciadas destas há poucas décadas, graças ao desenvolvimento das técnicas de análise molecular. Uma dirença importante entre arqueas e bactérias é quanto a constituição química da parede célular. As arqueas não apresentam, em sua parede celular, o peptidoglicano, constituinte típico das bactérias. As arqueobactérias podem ser dos seguintes tipos: Arqueobactérias metanogênicas Termófilas extremas: vivem em condições extremas de temperatura (600ºC) Halófilas extremas: vivem em condições extremas de salinilidade (NaCl a 25%). Plasmdios São moléculas extracromossomais circulares de DNA autoreplicativo encontradas em muitas espécies bacterianas e em algumas espécies de eucariotos (ex: o anel de 2-micra em Saccharomyces cereviesiae). São geralmente moléculas de DNA de fita dupla em forma de círculos fechados e passam às células-filha durante a divisão celular. Quando o plasmídio está integrado ao cromossomo, recebe outro nome: epíssomo. OBS: Os epissomas são plasmídeos que conseguem se integrar no DNA cromossómico do hospedeiro Por esta razão, podem permanecer intactos durante muito tempo, ser duplicados em cada divisão celular do hospedeiro, e transformar-se numa parte básica da sua constituição genética. A maioria das bactérias conhecidas transporta um ou mais tipos de plasmídios. Os genes que transportam não são essenciais à sobrevivência da bactéria, mas podem condicionar características adicionais tais como fatores de virulência, resistência a agentes antimicrobianos, bacteriocinas, toxinas, fixação de nitrogênio e utilização de fontes não usuais de carbono. Muitas das características condicionadas por genes plasmidianos contribuem para a adaptabilidade da bactéria em condições especiais. As bactérias não constroem seus próprios plasmídios, mas os adquirem através do fenômeno da conjugação bacteriana, na qual uma bactéria transportando um plasmídio o transfere para uma outra bactéria, mantendo para si uma cópia deste. REPLICAÇÃO DO PLASMÍDIO A replicação dos plasmídios pode ser de dois tipos: por replicação de entidades independentes ou por replicação de epíssomo integrado. A replicação do plasmídio também pode ocorrer em dois momentos: (1) quando a célula bacteriana se divide, o DNA plasmidal também se divide, assegurando que cada célula filha receba uma cópia deste; (2) durante o processo de conjugação, a molécula de DNA replicada pode entrar na célula receptora. TIPOS DE PLASMÍDIO Existem dois grupos básicos de plasmídeos: os conjuntivos e os não-conjuntivos. Os plasmídeos conjuntivos contém um gene chamado tra-gene, que pode iniciar a conjugação, isto é, a troca sexual de plasmídeos com outra bactéria. Os plasmídeos não-conjuntivos são incapazes de iniciar a conjugação e, por esse motivo, o seu movimento para outra bactéria, mas podem ser transferidos com plasmídeos conjuntivos durante a conjugação. Plasmídios de Fertilidade (F): contém apenas tra-genes. A sua única função é a iniciação da conjugação bacteriana. A bactéria que apresenta o plasmídio F (chamada de F+ ou macho) tem a capacidade de produzir fímbrias associadas na reprodução sexuada com outras bactérias. A bactéria receptora é denominada F-. Plasmídios de Resistência (R): contém genes que os tornam resistentes a antibióticos ou venenos, ou seja, é responsável pela resistência da bactéria a antimicrobianos. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 Plasmídios Col: contm plasmdeos que codificam (determinam a produ o de) colicinas, protenas que podem matar outras bactrias, inibindo o crescimento de outras clulas que no possuem esse plasmdio. Plasmídios Degradativos: permitem a digesto de substncias pouco habituais, como o toluole ou o cido saliclico, ou at mesmo derivados do petrleo (sendo usados para limpar polui es causadas por vasamento destes produtos). Plasmídios de Virulência: transformam a bactria num agente patognico, estando associado ento, a patogenicidade da bactria. Como por exemplo o plasmdeo Ti, da bactria Agrobacterium tumefaciens, que usado atualmente na gentica para a produ o de plantas transgnicas. Transposons Transposons so fragmentos de DNA linear. Os transposons so elementos genticos mveis capazes de se inserirem em diferentes pontos do cromossomo bacteriano. Aps inserir-se em um determinado stio do cromossomo, o transposon pode deixar uma cpia neste stio e inserir-se em outro ponto do cromossomo, um fenmeno denominado transposi o. A transposi o ocorre devido presen a, no transposon, de seqncias especficas de DNA denominadas seqncias de inser o (IS). As IS so pequenas seqncias de DNA que codificam a enzima transposase, responsvel pela transposi o. Quando o transposon se liga ao cromossomo da bactria, isso a confere uma maior mutagenicidade (por induzir muta es) bem como o isolamento de parte de seu material gentico (“DNA egosta”). Os transposons codificam uma ou mais protenas que conferem caractersticas como resistncia a drogas antimicrobianas, enterotoxinas e enzimas degradativas. Os transposons possuem genes de resistncias, como por exemplo, a TN1AMP (resistente ampicilina). Recombinao: Transferncia Gnica Bacteriana A maioria das bactrias possui uma nica cadeia de DNA circular. As bactrias, por serem organismos assexuados, herdam cpias idnticas do genes de suas progenitoras (ou seja, elas so clonais). Algumas bactrias tambm transferem material gentico entre as clulas. A transferncia de genes particularmente importante na resistncia antibiticos. A resistncia a antibiticos acontece devido "coloca o" de um plasmdio que vai dar essa resistncia ao antibitico. A maioria das batrias no apresentam reprodu o sexuada, mas podem ocorrer misturas de genes entre indivduos diferentes, o que chamado de recombinação genética. Esse processo leva forma o de novos indivduos com caracterstias genticas diferentes, resultando na mistura de material gentico. Uma bactria pode adquirir genes de outra bactria e mistura-la aos seusde trs maneiras diversas: TRANSFORMAÇÃO BACTERIANA Ocorre pela absor o de molculas ou fragmentos de molculas de DNA que estejam dipostos no ambiente, proveniente de bactrias mortas e decompostas; a clula bacteriana transformada (receptora) passa a apresentar novas caractersticas hereditrias, condicionadas pelo DNA incorporado. Este no precisa ser de bactrias da mesma espcie; em princpio, qualquer tipo de DNA pode ser capturado se as condi es forem adequadas. Entretanto, um DNA capturado s ser introduzido no cromossomo bacteriano se for semelhante ao DNA da bactria receptora. TRANSDUÇÃO BACTERIANA Consiste na transferncia de segmentos de molculas de DNA de uma bactria para outra. Isso ocorre porque, ao formar-se no interior das clulas hospedeiras, os baterifagos (vrus) podem eventualmente incorporar peda os do DNA bacteriano. Depois de ser liberados a infectar outra bactria, os bacterifagos podem transmitir a ela os genes bacterianos que transportavam. A bactria infectada eventualmente incorpora em seu cromossomo os genes recebido do fago. Se este no destruir a bactria, ela pode multiplicar-se e originar uma linhagem "transduzida" com novas caractersticas, adquiridas de outras bactrias via fago. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 CONJUGAÇÃO BACTERIANA Consiste na transferncia de DNA diretamente de uma bactria doadora para uma receptora atravs de um tubo de protena denominado pêlo sexual ou pili, que conecta duas bactrias. Os pili esto presentes apenas em bactrias doadoras de DNA. Quando a recombina o gentica foi descoberta pelo bilogo Joshua Lederberg, pensou-se que se tratava de um processo sexual comparvel ao dos seres eucariontes . Por isso, na poca, as bactrias doadoras de DNA foram denominados machos e as receptoras, fmeas. A continuidade dos estudos mostrou que a capacidade de doar DNA est ligada presen a de um plasmdio denominado F (de fertilidade); bactrias portadoras do plasmdio F, denominadas F+, atuam como doadoras de DNA e as que no possuem o plasmdio F atuam como receptoras, sendo chamadas de F-. Hoje sabe-se que o DNA transferido de uma bactria para outra, na conjuga o, quase sempre o plasmdio F. Algumas vezes, porm, um pequeno peda o de DNA cromossmico une-se ao plasmdio e transferido junto com ele na conjuga o. Na bactria receptora pode ocorrer recombina o gentica entre o cromossomo e o fragmento de DNA unido ao plasmdio recebido da bactria doadora. Aspectos Genticos da Resistncia Bacteriana a Drogas O genoma procarioto e sua fun o determina um dos maiores problemas de sade pblica atual: mecanismo de resistncia antibitico. Para isso, devemos iniciar definindo os seguintes termos: quimioterpicos e antibiticos. Quimioterápico: substncia com a o antimicrobiana produzida por sntese em laboratrio. Antibiótico: substncia de a o antimicrobiana produzida naturalmente por fungos e pelas prprias bactrias. Ex: Penicillium Penicilinas Cephalosporium Cefalosporina Streptomyces Estreptomicina, neomicina, canamicina, tobramicina, eritromicina, etc. Micromonospora Gentamicina, sisomicina Bacilus Polimixinas, bacitracina Chromobacterium Aztreonam OBS: O “cheiro de chuva” que predomina na terra aps a chuva fruto de geoprodutos liberados pelas bactrias Streptomyces. AÇÃO DOS ANTIMICROBIANOS Bacteriostática: inibe o processo de multiplica o do microorganismo. Bactericida: inibe o crescimento do microorganismo. HISTÓRICO Como se sabe, antibiótico uma substncia que tem capacidade de interagir com microorganismos unicelulares ou pluricelulares que causam infec es no organismo. Os antibiticos interferem com estes microorganismos, matando-os ou inibindo seu metabolismo e ou sua reprodu o, permitindo ao sistema imunolgico combat-los com maior eficcia. O primeiro antibitico fabricado pelo homem foi a penicilina. Alexander Fleming, bacteriologista do St. Mary's Hospital, de Londres, j vinha havia algum tempo pesquisando substncias capazes de matar ou impedir o crescimento de bactrias nas feridas infectadas, pesquisa justificada pela experincia adquirida na Primeira Grande Guerra 1914-1918, na qual muitos combatentes morreram em conseqncia da infec o em ferimentos profundos e mal-tratados por falta de tratamento adequado. No ano de 1922 Fleming descobre uma substncia antibacteriana na lgrima e na saliva, a qual dera o nome de lisozima. E em 1928 Fleming desenvolveu pesquisas sobre estafilococos, quando descobriu a penicilina. A descoberta da penicilina deu-se em condi es peculiarssimas, gra as a uma seqncia de acontecimentos imprevistos e surpreendentes. No ms de agosto de 1928 Fleming tirou frias e, por esquecimento, deixou algumas placas com culturas de estafilococos sobre a mesa, em lugar de guard-las na geladeira ou inutiliz-las, como seria natural, ao retornar ao trabalho, em setembro do mesmo ano, observou que algumas das placas estavam contaminadas com mofo, fato este relativamente freqente. Colocou-as ento, em uma bandeja para limpeza e esteriliza o com lisol. Neste exato momento entrou no laboratrio um seu colega, Dr. Pryce, e lhe perguntou como iam suas Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 pesquisas. Fleming apanhou novamente as placas para explicar alguns detalhes ao seu colega sobre as culturas de estafilococos que estava realizando, quando notou que havia, em uma das placas, um halo transparente em torno do mofo contaminante, o que parecia indicar que aquele fungo produzia uma substncia bactericida. O assunto foi discutido entre ambos e Fleming decidiu fazer algumas culturas do fungo para estudo posterior. O fungo foi identificado como pertencente ao gnero Penicilium, de onde deriva o nome da penicilina dado substncia por ele produzida. Fleming passou a empreg-lo em seu laboratrio para selecionar determinadas bactrias, eliminando das culturas as espcies sensveis sua a o. A descoberta de Fleming no despertou inicialmente maior interesse e no houve a preocupa o em utiliz-la para fins teraputicos em casos de infec o humana at a ecloso da Segunda Guerra Mundial, em 1939. Nesse ano e em decorrncia do prprio conflito, a fim de evitarem-se baixas desnecessrias, foram ento ampliadas as pesquisas a respeito da penicilina e seu uso humano. Em 1935, Gerhard Domark cria em laboratrio a sufa, substncia com atividade antimicrobiana. Em 1940, Sir Howard Florey e Ernst Chain, da Universidade de Oxford, retomaram as pesquisas de Fleming e conseguiram produzir penicilina com fins teraputicos em escala industrial, inaugurando uma nova era para a medicina denominada a era dos antibiticos. Para a II Guerra Mundial, os antibiticos eram vistos como “Balas Mgicas”. Ainda nesse perodo, menos que 1% dos S. aureus estudados eram resistentes a penicilina. Em 1946, 60% dos S. áureos j se apresentavam resistentes penicilina: apresentavam genes produtores de penicilinases, enzimas que quebram o anel β-lactamico da penicilina (responsvel por matar a bactria). RESISTÊNCIA BACTERIANA A DROGAS A resistncia bacteriana pode ser dar por duas formas: resistência natural (toda a espcie bacteriana naturalmente resistente a um certo antibitico. Ex: Escherichia coli no pode ser tratada com benzilpenicilina por ser resistente essa droga) e resistência adquirida (ao longo de seu desenvolvimento, adquire resistncia devido a processos de conjuga o, transforma o, etc.). O antibitico no induz resistncia. A resistncia adquirida um fenmeno espontneo da bactria, sendo os antimicrobianos apenas agentes seletores de amostras resistentes. Isso demonstra que antibiticos devem ser administradoda maneira e intervalos corretos. CAUSAS DA RESISTÊNCIA A capacidade de adapta o ao novo ambiente garante bactria variabilidade gentica gerada por muta o e mecanismos de transferncia. As condi es que favorecem a sele o e dissemina o de genes de resistncia aos antibiticos so: Uso abusivo dos antimicrobianos nos hospitais Venda livre/Aquisi o direta pelo doente (Automedica o) Indica o indiscriminada por mdicos Uso como aditivo em ra o animal A tecnologia do DNA recombinante, que gera organismos transgnicos, pode criar vetores plasmdios resistentes Presso seletiva natural de muitos antibiticos (fungos e bactrias) Exposi o a outros agentes seletivos como mercrio Fatores atuais: Maior imunodepresso (decorrente da AIDS, quimioterapia anticncer e maior freqncia de transplantes) Modernos meios de transportes, o que facilita o transporte de pessoas ao redor do mundo, carregando consigo bactrias de variados meios de resistncia. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 OBS: Mecanismo de Resistência: Versatilidade Genética Aquisição de Novo Dna Mutação e Recombinação Mecanismos ee Tranferência do Material Genético COMO SALVAR OS ANTIMICROBIANOS Para evitar cada vez mais a resistência dos micróbios aos medicamentos, deve-se tomar algumas medidas, tais como: A busca de novos antimicrobianos Modificar ou rejuvenescer drogas já existentes Obtenção de Vacinas por Técnicas Convencionais ou Moleculares Admitir que a resistência bacteriana é sério problema de saúde pública (Fenótipo=Genótipo + Ambiente) Adotar ações que reduzam o uso dos antimicrobianos: Só usá-los se indispensável (Diagnóstico); Realizar antibiogramas; Programas de vigilância hospitalar e comunitária; Usar vacinas que aumentem as defesas do organismo e reduzam as necessidades de drogas. 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. 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. Material: Pipetador com volume fixo de 100 µl, ponteiras esterilizadas, alça de Drigalski esterilizada, placas de Petri contendo meio Mueller Hinton, discos de difusão de antibióticos, cultura bacteriana em Caldo Nutriente ou meio LB. Procedimento : Semear, por espalhamento com alça de Drigalski ou com uma zaragatoa esterilizada, uma alíquota de 100 µl da cultura bacteriana em uma placa de Petri contendo meio Ágar de Mueller Hinton. Em seguida, depositar discos de papel filtro impregnados, separadamente, com quantidades determinadas de um antibiótico específico sobre a superfície do meio em disposição ordenada. Incubar a placa, invertidas, a 37ºC por cerca de 24 horas. Resultados: A formação de um halo transparente sobre a superfície do meio, ao redor de um disco de antibiótico, indica uma região com ausência de crescimento bacteriano, revelando a ação inibitória do agente antimicrobiano sobre a bactéria ensaiada. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 MED RESUMOS 2008 NETTO, Arlindo Ugulino. MICROBIOLOGIA INTERAÇÕES PARASITA x HOSPEDEIRO (Profª Socorro Vieira) Doença (do latim doleoincia, padecimento) é o estado resultante da consciência da perda da homeostasia de um organismo vivo, total ou parcial, estado este que pode cursar devido a infecções, inflamações, isquémias, modificações genéticas, sequelas de trauma, hemorragias, neoplasias ou disfunções orgânicas. A maioria das causas de uma donça se dá por interações complexas de binômios como: parasita x hospedeiro; infecção x resistência; etc. Para este capítulo, serão elaborados conceitos e explanações de termos de grande importância no dia-a- dia médico. Infecção: é a penetração, crescimento e a multiplicação de microorganismos (bactéria, vírus, fungos, príons) em um hospedeiro. A infecção representa um mecanismo de agressão. Infecção, por tanto, é a colonização de um organismo hospedeiro por uma espécie estranha. Em uma infecção, o organismo infectante procura utilizar os recursos do hospedeiro para se multiplicar (com evidentes prejuízos para o hospedeiro). O organismo infectante, ou patógeno, interfere na fisiologia normal do hospedeiro e pode levar a diversas conseqüências. A resposta do hospedeiro é a inflamação. Existem dois tipos de infecções bacterianas: Infecção exógena: que acontece de fora para dentro, ou seja, produzidas por bactérias existentes no meio ambiente. A bactéria que produz esse tipo de infecção é chamada de primária. Ex: infecção por Salmonella. Infecção endógena: é produzida por microorganismos existentes nos tecidos do hospedeiro. Ex: O Staphylococcus saprophyticus é uma bactéria existente na região perianal. Quando ocorre uma diminuição da imunidade (estresse, virose, etc), essa bactéria migra da região perianal para as vias urinárias, representando a segunda maior causa de infecções urinárias, sendo classificada então de bactérias oportunistas. Infestação: é a penetração, crescimento e multiplicação de macroorganismos em hospedeiros, como: pulgas, piolho, verme, carrapato, etc. Diretamente, o macroorganismo não causa infecção, mas de um modo indireto: A febre tifóide é causada pela bactéria Salmonella tiphi, que se multiplica na corrente saguínea e pode ser veiculado para outro indivíduo por meio do piolho. A peste bulbônica, causada pela bactéria Yersina pestis, pode ser disseminada utilizando a pulga como veículo. Parasitismo: Parasitas são organismos que vivem em associação com outros aos quais retiram os meios para a sua sobrevivência, normalmente prejudicando o organismo hospedeiro, um processo conhecido por parasitismo. O efeito de um parasita no hospedeiro pode ser mínimo, sem lhe afectar as funções vitais, como é o caso dos piolhos, até poder causar a sua morte, como é o caso de muitos vírus e bactérias patogénicas. Resistência: Como resposta ao ataque desses microorganismos, tem- se o mecanismo de defesa do corpo, chamada, de um modo geral, de resistência. Tem-se dois tipos de respostas imune: uma resposta inata ou natural (mecanismo inespecífico e imediato de defesa que acontece sem que seja necessário um contato préveo com o agente invasor) e uma resposta adquirida ou adaptativa (resposta específica realizada por células especializadas como os linfócitos B e linfócitos T, sendo necessário um contato préveo com o agente infeccioso). Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 OBS: Prons so partculas proticas de natureza infecciosa que est ligado a uma classe de doen a chamadas de prinicas, como a vaca louca. Pode se propagar de maneira horizontal (transmitindo-se de um ser contaminado para outro) ou vertical (hereditariamente). Esses prons tm afinidade pelo SNC, deixando o crebo com carater esponjoso (encefalopatia esponjiforme). Patógenos: organismos infecciosos que causam doen as. Ex: Bactérias (Staphylococcus aureus, gram-positiva que produz leses como furnculo, ter ol, osteomielite, endocardite, meningite), vírus (influenza que causa HIV), Fungos (Candida albicans),Protozoários (Leishimania donovani) e Vermes (Ascaris lumbricoides e Shistosoma mansoni). Patogenicidade: capacidade do microorganismo produzir a doen a ou uma leso progressiva. Virulência: introduz um conceito de grau – a medida da patogenicidade – que est associada, geralmente, letalidade (morte). Ex: o vrus da poliomielite (Enterovirus poliovirus) altamente patognico, capaz de deixar seqelas graves. J o vrus da raiva (Lyssavirus rhabdoviridae) altamente virulento, pois capaz de levar um portador ao bito facilmente em poucas horas. Mecanismo das Doenas Causadas por Microorganismos Ser discutido agora o modo de como os microorganismos provocam a doen a. Em primeiro lugar, eles precisam entrar em contato com as clulas do hospedeiro, causando a morte destas como consequencia. A partir da, h a libera o de endotoxinas ou exotoxinas, que so capazes de induzir respostas celulares, como a prpria inflama o, supura es, forma o de cicatrizes ou rea es de hipersensibilidade. Mecanismos da Infeco As principais etapas para que ocorra a infec o so as seguintes: 1. Penetração do microorganismos nos tecidos. Essa penetra o pode ser dada pela via respiratria (inala o de microorganismos), via digestiva (atravs da gua e de alimentos contaminados), pela pele e mucosas (quando lesadas representam uma solu o de continuidade para a penetra o dos microorganismos). As bactrias podem penetrar na pele utilizando enzimas chamadas invasinas. 2. Estabelecimento ou aderência dos microorganismos por meio de estruturas como adesinas (constitudas de glicoprotenas ou glicolipdeos que precisam de receptores na clula hospedeira), fmbrias, glicoclices, fibrilas, etc. Ex: O Streptococcus mutans faz parte da mucosa oral, que rica por natureza de vrias bactrias (S. mitis, S. sanguis, Candide, Lactobacillus). A base de uma dieta cariognica e de uma m higiene bucal, h um acmulo de restos de alimentos ao esmalte do dente. As bactrias ento se aderem por meio de seu glicoclix aos resduos de alimento (constitudo de carboidrato), fermentando seus componentes. Quando essas bactrias se aderem aos resduos, elas formam o chamado biofilme dental (placa bacteriana). Da fermenta o dos carboidratos, h a produ o de cidos, responsveis pela desmineraliza o do esmalte do dente, causando as cáries dentais. 3. Multiplicação do microorganismo nos tecidos do hospedeiro. A partir da porta de entrada, h uma dissemina o atravs dos tecidos ou canais linfticos, que por sua vez desembocam na corrente sangunea. Da, alm de poderem se multiplicar na corrente (septicemia, causando infec o generalizada), so repassadas para demais tecidos. Flora Normal do Corpo Humano (Microbiota) No corpo humano h uma grande variedade de bactrias que so habitantes normais de determinados stios anatmicos, desempenhando fun es benficas para o organismo. Estas bactrias so chamadas de bactérias da microbiota normal. Todo ser humano nasce sem microrganismos. A microbiota normal humana desenvolve-se por sucesses, desde o nascimento at as diversas fases da vida adulta, resultando em comunidades bacterianas estveis. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 As diversas partes do corpo humano apresentam condições ambientais diversas que oferecem certas vantagens e desvantagens para a vida microbiana. Diferentes espécies de microrganismos adaptam-se aos distintos ambientes do corpo. Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do corpo estão relacionados com a natureza do ambiente local, tais como temperatura, pH, água, oxigenação, nutrientes e fatores mais complexos como a ação de componentes do sistema imunológico. Os microrganismos membros da microbiota humana podem existir como (1) mutualistas, quando protegem o hospedeiro competindo por micro-ambientes de forma mais eficiente que patógenos comuns (resistência à colonização), produzindo nutrientes importantes e contribuindo para o desenvolvimento do sistema imunológico; (2) comensais, quando mantêm associações aparentemente neutras sem benefícios ou malefícios detectáveis e (3) oportunistas, quando causam doenças em indivíduos imunocomprometidos devido à infecção pelo vírus HIV, terapia imunossupressora de transplantados, radioterapia, quimioterapia anticâncer, queimaduras extensas ou perfurações das mucosas. A microbiota humana constitui um dos mecanismos de defesa contra a patogênese bacteriana, mas ainda que a maioria dos componentes da microbiota normal seja inofensiva a indivíduos sadios, esta pode constituir um reservatório de bactérias potencialmente patogênicas. Muitas bactérias da microbiota normal podem agir como oportunistas. Nestas condições a microbiota residente pode ser incapaz de suprimir patógenos transitórios, ou mesmo, alguns membros da microbiota podem invadir os tecidos do hospedeiro causando doenças muitas vezes graves. Em indivíduos sadios, algumas espécies de bactérias da microbiota oral causam cáries em 80% da população. Microrganismos essencialmente parasitas não são considerados como membros da microbiota normal uma vez que unicamente prejudicam o hospedeiro. MICROBIOTA DA PELE A superfície da pele apresenta diversos tipos de micro-ambientes, em áreas mais secas ou mais úmidas, que apresentam populações bacterianas mais esparsas ou mais densas, respectivamente. Nas regiões mais úmidas, como axilas, virilhas, espaço entre os dedos dos pés, genitália e períneo, predominam organismos Gram-positivos como Staphylococcus aureus e Corinebacterium sp. Nessas áreas, condições como umidade, maior temperatura corporal e maior concentração de lipídios cutâneos de superfície favorecem o crescimento bacteriano. Nas áreas secas predominam as bactérias Staphylococcus epidermidis e Propionibacterium acnes. De modo geral, organismos Gram-positivos são os membros predominantes da superfície corporal. Um alto grau de especificidade está envolvido na aderência de bactérias nas superfícies epiteliais. Nem todas as bactérias são capazes de se aderirem à pele. MICROBIOTA DA CONJUNTIVA Por causa de sua constante exposição ao meio externo, a conjuntiva está sujeita a intensa contaminação microbiana. Contudo, a conjuntiva apresenta um sistema de proteção bastante eficaz. A ação enxaguatória da lágrima através dos movimentos das pálpebras remove a sujeira e os microrganismos que entram em contato com a conjuntiva. Em adição ao fato de a lágrima ser um meio de cultura pobre, na sua composição encontram-se imunoglobulinas, lactoferrina e lisozima. As imunoglobulinas (IgG) inativam inúmeras bactérias, a lactoferrina atua como seqüestrante de ferro que é um nutriente mineral essencial para o metabolismo bacteriano e a lisozima é uma enzima que impede a formação de paredes celulares bacterianas Quando algum fator rompe o equilíbrio entre a microbiota residente e a transitória, pode haver o desenvolvimento de doenças. Dentre estes fatores encontram-se o desequilíbrio imunológico, o uso indiscriminado de colírios contendo agentes antimicrobianos ou corticóides. MICROBIOTA DA CAVIDADE ORAL As características ambientais da cavidade oral, tais como alta umidade, temperatura relativamente constante (34 a 36°C), pH próximo da neutralidade e disponibilidade de nutrientes, permitem o estabelecimento de uma microbiota altamente complexa composta por cerca de 500 grupos bacterianos que habitam as diversas áreas da boca. Muitas dessas bactérias estão associadas à formação da placa bacteriana sobre a superfície dos dentes com conseqüente formação de cáries e ocorrência de doenças periodontais. A composição da microbiota oral varia com a idade, hábitos alimentares, hormônios, fluxo salivar, condições imunológicas e outros fatores como higienização e alcoolismo. MICROBIOTA DA NASOFARINGE A faringe aprisionaa maioria das bactérias que são inaladas. O trato respiratório superior é a porta de entrada para a colonização inicial por muitos patógenos já o trato respiratório inferior (brônquios e alvéolos), são normalmente estéreis porque partículas do tamanho de bactérias não os atingem prontamente. Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 MICROBIOTA DO ESÔFAGO O esôfago sadio e anatomicamente normal é um órgão praticamente estéril e bactérias se presentes são apenas transitórias. Contudo, condições patológicas podem alterar a anatomia do esôfago e predispor o órgão ao estabelecimento de uma microbiota residente, constituída de microrganismos potencialmente patogênicos. MICROBIOTA DO ESTÔMAGO No estômago os microrganismos são geralmente transitórios e sua densidade populacional é mantida baixa devido às severas condições ambientais. A quantidade de bactérias logo após as refeições, é estimada em cerca de 103 a 106 bactérias por grama de conteúdo estomacal, sendo praticamente indetectável após a digestão. MICROBIOTA DO TRATO INTESTINAL A quantidade de bactérias e o número de espécies presentes em dado segmento do trato gastrointestinal são afetados pelo pH e tempo de retenção de seu conteúdo. O baixo pH do conteúdo estomacal e o fluxo rápido de conteúdo do intestino delgado tende a inibir o crescimento de muitas bactérias. Por outro lado, o pH relativamente neutro e a prolongada retenção de conteúdo no intestino grosso permitem o desenvolvimento de comunidades microbianas complexas compostas por centenas de distintas espécies de bactérias. As bactérias residentes do trato gastrintestinal contribuem para a dieta fermentando carboidratos indigeríveis como a celulose em ácidos graxos que são fontes de energia para as células do epitélio intestinal e facilitam a absorção de sódio e água, além de sintetizarem proteínas e vitaminas do complexo B. MICROBIOTA DA VAGINA As comunidades bacterianas que colonizam a vagina consistem de uma mistura complexa, multi- específica, de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, com predominância de espécies anaeróbicas. A composição da microbiota vaginal varia de pessoa a pessoa, com a idade, pH do trato vaginal e níveis hormonais. As maiores alterações ocorrem nas infecções bacterianas da vagina. No primeiro mês de vida, bactérias do gênero Lactobacillus predominam, o que mantém o pH vaginal em torno de 5. A partir do primeiro mês até a puberdade predominam S. epidermidis, Streptococcus spp e E. coli e pH vaginal eleva-se em torno de 7. Entre a puberdade e a menopausa, devido à ação do estrogênio, ocorre secreção de glicogênio no trato reprodutivo feminino e os membros predominantes da microbiota passam a ser membros dos gêneros Lactobacillus, Corinebacterium, Staphylococcus, Streptococcus e Bacteroides. Devido à prevalência da espécie Lactobacillus acidophilus, o pH do trato vaginal decresce e se estabiliza em torno de 5. Após a menopausa, com a diminuição da produção de estrogênio, a secreção de glicogênio diminui, o pH vaginal se eleva em torno de 7 e a composição da microbiota volta a ser aquela característica da pré- puberdade. EFEITO PROTETOR DA MICROBIOTA Microbiota das vias aéreas superiores: As vias aéreas superiores são protegidos por uma microbiota residente que evita a colonização destas áreas por patógenos. Cocos Gram-positivos são componentes proeminentes, mas muitos outros tipos de bactérias são também encontrados nestes sítios. Microbiota intestinal: O trato intestinal é protegido de patógenos de várias formas. O ambiente ácido do estômago, e as enzimas proteolíticas secretadas pelas células gástricas matam muitas das bactérias que são ingeridas. A microbiota do cólon é um ecossistema complexo com a importante função de controlar populações de muitos microrganismos patogênicos. Em humanos, a antibioticoterapia pode suprimir a microbiota residente e permitir que determinados anaeróbios tornem- se predominantes e causem doenças. Apesar dessa função protetora, muitos dos membros dessa microbiota podem causar doenças. Os anaeróbios do trato intestinal são agentes primários de abscessos intra-abdominais e peritonites. Perfurações no intestino causadas por apendicites, câncer, cirurgias e ferimentos quase sempre contaminam a cavidade peritonial e órgãos adjacentes. Microbiota vaginal: Existem evidências de que a microbiota bacteriana do trato vaginal reduz a probabilidade de que patógenos tais como bactérias, protozoários parasitas, leveduras ou vírus se estabeleçam na vagina. Os lactobacilos vaginais produzem ácidos láticos que mantém baixo o pH das secreções vaginais, inibindo o crescimento de muitas bactérias, competem por receptores de aderência, no epitélio vaginal, produzem substâncias antimicrobianas como peróxido de hidrogênio e bacteriocinas, se co-agregam com outras bactérias e estimulam o sistema imune vaginal superficial incrementando os mecanismos de defesa locais contra bactérias não-residentes. A importância da microbiota vaginal normal na proteção contra patógenos pode ser evidenciada no fato de que a terapia Arlindo Ugulino Netto – MICROBIOLOGIA – MEDICINA P3 – 2008.2 com antibiticos pode predispor mulheres aquisi o de infec es genito-urinrias, como as causadas por fungos do gnero Candida. Atributos dos Microrganismos que os Capacitam a causar Doenas Tem-se dois tipos de atributos: fatores de colonização e fatores de lesão. Fator de colonização: so fatores que auxiliam a resistncia e amplia o das colnias bacterianas. So exemplos desses fatores: Cpsula: prote o contra fagocitose; Adesina: responsveis pela aderncia ou estabelecimento da bactria Invasinas: enzimas responsveis pela penetra o da bactria nos tecidos. Evasinas: enzimas responsveis pela difuso das bactrias nos tecidos. Fatores nutricionais: vitaminas, protenas e ferro presentes no hospedeiro que servem como elementos essenciais no crescimento das bactrias. Fatores de lesão: fatores que ampliam o poder de patogenicidade da bactria. Toxinas (do latim, veneno): so dividias em dois grupos: endotoxinas (protenas txicas presentes dentro da bactria) e exotoxinas (protenas txicas produzidas por microorganismos e que so liberadas no meio ambiente). Ex: O Staphylococcus aureus, bactria que tem afinidade por NaCl, produz uma enterotoxina que termoestvel, ou seja, capaz de resistir a uma temperatura de 100 por 30min. Enzimas hidrolticas: quebram o cido hialurnico (constituinte do tecido conjuntivo) por meio da enzima hialuronidase, deixando o tecido amolecido. Produ o de superantgenos Sintomatologia da Infeco As infec es so caracterizadas por trs perdos: Período de incubação: perodo compreendido entre a penetra o do microorganismo e o aparecimento dos primeiros sintomas. Ex: O vrus Influenza, causador da gripe, tem um perodo de incuba o extremamente curto (questo de horas). Ex²: O Mycobacterium leprae, bactria causadora da hansenase, tem um perodo de incuba o que dura cerca de 2 a 10 anos. Período de doença: o perodo de aparecimento dos sintomas em geral, geralmente, acompanhado por febre. Período de convalescença: perodo de recupera o do indivduo. Ocorre o desaparecimento dos sintomas. TIPOS DE INFECÇÕES Infecções sem sintomas (subclínicas): so dividias em dois grupos: Infec o latente: indivduo abriga o microorganismo nos tecidos mas no apresenta nenhum sintoma. Ex: Herpes em perodo de latncia. Infec o inaparente: indivduo abriga o microorganismo (portadores de germes) do tecido, este realiza todo o seu ciclo infeccioso e no apresenta nenhum sintoma. Infecções secundárias: H germes específicos para determinadas doen as, como o Mycobacterium tuberculosis, causador da tuberculose e a Salmonella typhi, causadora
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