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MICROBIOLOGIA Aula 19: Revisão Profa. Juliana I. Hori Célula Procarió<ca: Bactérias Ausência de núcleo Formas e arranjos bacterianos Bactérias possuem membrana plasmá<ca e citoplasma como as demais células. Além da membrana plasmá8ca e do citoplasma, elas também presentam estruturas obrigatórias (presentes em todos as espécies) e estruturas faculta<vas (presentes em algumas espécies bacterianas). OBRIGATÓRIAS FACULTATIVAS OBRIGATÓRIAS FACULTATIVAS Parede celular Ribossomos Plasmídeos DNA cromossômico Flagelo, Fímbrias e pili, Endósporos, Cápsula Estrutura da célula bacteriana Microbiologia Estruturas obrigatórias bacterianas As estruturas presentes em todos os gêneros bacterianos do Domínio Eubactéria são: PAREDE CELULAR DNA CROMOSSÔMICO PLASMÍDEO DNA cromossômico (genômico), contendo informações morfológicas e vitais para a célula. DNA extra cromossomial, onde se encontram fatores de resistência e de virulência. Estrutura externa à membrana celular. Pode ser de cons8tuição diferente, de 8po Gram posi8va ou Gram nega8va. RIBOSSOMOS Organela citoplasmá8ca, onde ocorre a síntese de proteínas. Parede Celular • Confere forma e rigidez às bactérias • Função: prevenir ruptura pela pressão da água dentro para fora. • Importância clínica: algumas espécies causam doenças. • Composição química da parede = diferenciar grupos bacterianos: Gram-‐posi8vos e Gram-‐nega8vos (aula prá8ca). Estruturas bacterianas obrigatórias DNA cromossômico • É uma molécula unica e circular de DNA de fita dupla aderido à membrana citoplasmá8ca; • Carrega informação gené8ca; • Ausência de membrana nuclear; Estruturas bacterianas obrigatórias Plasmídeos • Pequenas moléculas de DNA circular de fita dupla; • Menores que os cromossomos; • Autoduplicação; • Não determinam caracterís8cas essenciais à bactéria, porém, pode conferir vantagem sele8va (Resistência à an8bió8cos); Estruturas bacterianas obrigatórias Componentes citoplasmá<cos Ribossomos (obrigatórios) • Síntese protéica; • 70S (30S e 50S); Responsáveis pelo processo de Tradução, portanto, pela síntese das proteínas bacterianas Estruturas bacterianas obrigatórias Microbiologia Estruturas faculta<vas bacterianas Algumas bactérias possuem estruturas que, em geral, conferem vantagens. Estrutura de locomoção bacteriana. Pode ser único ou múl8plo. Estrutura externa à parede celular, que confere vantagens à bactéria. Forma preservada que se forma em situações de carência de água e nutrientes. São filamentos fino e curtos, de função variável. FLAGELO FÍMBRIAS/PILI ENDÓSPORO CÁPSULA Flagelo • Mo<lidade – movem para ‘empurrar’ a bactéria; • Vantagem: mover-‐se em direção a um ambiente favorável ou não = taxia; Estruturas bacterianas faculta8vas Fímbrias • Estruturas semelhantes a pêlos com função de aderência à superlcie; • Variam em números; Pili (mais longos e firmes que as lmbrias) • Um ou dois por célula; • Função de transferência de DNA: conjugação bacteriana Estruturas bacterianas faculta8vas Através do “pili sexual” bactérias trocam material gené8co. Esse processo é denominado de conjugação e é um <po de reprodução sexuada. Estruturas bacterianas faculta8vas Estruturas bacterianas faculta8vas • Permite adesão a superlcies; • Impede ressecamento e fornece nutrientes; • Proteção contra fagocitose pelas células do sistema imune; Capsula Endósporos bacteriano Formadas por bactérias dos gêneros Clostridium e Bacillus, principalmente, em condições de carência de nutrientes e água. Podem permanecer por muitos anos de forma latente e, ao entrarem no organismo vivo, voltam à forma viva (vegeta8va). Endósporo CÉLULA VEGETATIVA • Úmida • Metabolismo a8vo • Pouco resistente ENDÓSPORO • Seco • Metabolismo inerte • Resistente Estruturas bacterianas faculta8vas Crescimento bacteriano Em microbiologia, o termo crescimento refere-se a um aumento do número de células e não ao aumento das dimensões celulares. A manutenção da vida bacteriana, assim como seu crescimento, requer condições ideais. Cada espécie bacteriana requer fatores gerais, específicos e em proporções diferentes. Estas condições envolvem: • Temperatura; • pH; • Respiração; • Umidade; • Luz; • Obtenção de energia; • Obtenção de macro e micronutrientes; • Do seu habitat -‐ grande diversidade de nichos onde bactérias podem ser encontradas. • Dos meios de cultura laboratoriais quando se quer estudá-‐las em ambiente controlado. De onde as bactérias captam esses nutrientes? Microbiologia AULA 7: BACTERIOLOGIA II Meios de cultura de bactérias • O cul8vo bacteriano pode ser realizado, fornecendo as condições ó8mas para cada espécie bacteriana. • Os meios de cultura são substâncias suplementadas de nutrientes e elementos químicos, necessários ao metabolismo bacteriano. • Existem meios de cultura sólidos, líquidos ou semissólidos.• Os meios sólidos, em geral, são produzidos com a alga Agar agar e são específicos para gêneros ou espécies bacterianas. MEIO SÓLIDO MEIO LÍQUIDO Meio seletivo: Favorece o crescimento de uma determinada espécie de interesse, impedindo o crescimento de outras. Ex: ágar Sabouraud dextrose, pH 5,6, é utilizado no crescimento de fungos que são favorecidos, em relação as bactérias, pelo baixo pH. Os meios de cultura bacterianos podem ser seletivos ou diferenciais Meio diferencial: Esse meio facilita a identificação de um determinado micro-organismo devido à características especiais da colônia da bactéria. Ex: meio ágar-sangue, utilizado para a identificação de bactérias capazes de destruir células sangüíneas (anel claro em torno da colônia). Ágar sangue Os meios de cultura bacterianos podem ser seletivos ou diferenciais Microbiologia AULA 7: BACTERIOLOGIA II O gênero Streptococcus • O gênero Streptococcus pertencente à família Streptococcaceae e é composto por bactérias que apresentam a morfologia de cocos em fileiras (estreptococos). • Várias espécies de estreptococos são patogênicas para o homem. • Podem ser classificados quanto ao <po de lise celular que promovem (alfa, beta e gama hemolí8cos) ou quanto à cadeia molecular da parede celular (grupo A, grupo B e grupo C). Microbiologia AULA 7: BACTERIOLOGIA II Hemólises estreptocócicas (lise nas hemácias) • A capacidade de lisar células sanguíneas, em meio ágar sangue de carneiro, determina a classificação como bactérias alfa-‐hemolí8cas, beta-‐hemolí8cas ou não hemolí8cas. Alfa -‐hemólise (α) Beta -‐hemólise (β) Gama -‐hemólise (γ) Promovem hemólise parcial, com presença de zona esverdeada ao redor da colônia. Promovem hemólise total ao redor da colônia, apresentando transparência do meio de cultura. Não promovem hemólise. O meio ágar sangue permanece inalterado. Microbiologia AULA 7: BACTERIOLOGIA II Hemólises estreptocócicas (lise nas hemácias) Microbiologia Alfa -‐hemólise (α) Beta -‐hemólise (β) Gama -‐hemólise (γ) Microbiologia AULA 7: BACTERIOLOGIA II • Cada grupo de estreptococo é incriminado em diferentes infecções. As mais comuns são: Microbiologia GRU PO PRINCIPAL ESPÉCIE PRINCIPAIS INFECÇÕES A Streptococcus pyogenes Faringites, escarla8na, tonsilites, abscessos, piodermites* e sepses. B Streptococcus agalac9ae Infecções in utero, em recém-‐nascidos e sepse neonatal. C Streptococcus pneumoniae Pneumonia, o8tes, sinusite, endocardite, artrite sép8ca, entre outras. Doenças estreptocócicas Microbiologia AULA 7: BACTERIOLOGIA II An<microbianos • Os an8microbianos são substâncias capazes de matar ou inibir o crescimento de micro-‐organismos. Eles podem ser naturais, como por exemplo os extraídos de seres vivos ou sinté<cos, quando produzidos em laboratório, ar8ficialmente. • Os an8bió8cos naturais têm origem biológica, são produtos do metabolimo de alguns micro-‐organismos e são extraídos, principalmente, de fungos, como as penicilinas e cefalosporinas. • Quando a substância é sinté<ca, isto é, produzida ar8ficialmente, é classificada como quimioterápico, apesar de também ser, vulgarmente, chamada de an8bió8co, como por exemplo os an8bió8cos das classes das sulfonamidas e quinolonas. Propriedades dos an<bió<cos • Para que o an8microbiano exerça sua a8vidade, primeiramente deverá: -‐ a8ngir concentração ideal no local da infecção; -‐ ser capaz de atravessar, de forma passiva ou a8va, a parede celular bacteriana; -‐ apresentar afinidade pelo sí8o de ligação no interior da bactéria; -‐ permanecer tempo suficiente para exercer seu efeito inibitório. • Algumas caracterís8cas influenciam na escolha e na posologia do fármaco, em caso de an8bio8coterapia, como a(o): -‐ toxicidade sele8va; -‐ espectro de ação; -‐ antagonismo x sinergismo; -‐ concentração bactericida mínima; -‐ concentração inibitória mínima. Espectro de ação dos an<bió<cos Gram posi<va Gram nega<va AMPLO ESPECTRO Gram + E Gram -‐ ESPECTRO ESTREITO Gram + OU Gram -‐ • Quanto à abrangência de espectro de a8vidade, os an8bió8cos são classificados em dois grupos: amplo espectro e espectro estreito. Isto significa serem capazes de agir em bactérias Gram posi8vas e/ou Gram nega8vas. Antagonismo x sinergismo • A combinação de an8bió8cos pode ser prescrita. Quando a ação de dois fármacos juntos for superior ao resultado isolado, apresenta-‐se um sinergismo. Porém, caso não se conheça a farmacociné8ca e farmacodinâmica dos medicamentos, é possível associar dois fármacos e ocorrer antagonismo, apresentando ação terapêu8ca inferior ao uso isolado de cada um dos an8bió8cos. A B A + B = SINERGISMO C + D = ANTAGONISMO C D + + = = Concentrações e posologia CONCENTRAÇÃO BACTERICIDA MÍNIMA (CBM) CONCENTRAÇÃO INIBITÓRIA MÍNIMA (CIM) Quan8dade de an8bió8co necessário para inibir o crescimento bacteriano. Quan8dade de an8bió8co necessário para matar as bactérias de uma infecção ou meio de cultura. 1 dia 1 dia • Toda prescrição dean8bió8co precisa levar em consideração o agente e8ológico, o 8po e o porte da infecção, para que sejam estabelecidas as concentrações bactericidas mínimas (CBM) ou a concentração inibitória mínima (CIM). • Seguir as concentrações permite que os an8bió8cos sejam biocidas ou biostá<cos. Bactericida x bacteriostá<co • Quanto à capacidade de eliminar bactérias, os an8bió8cos podem ser bactericidas (biocidas) ou bacteriostá<cos (biostá<cos). BACTERICIDA BACTERIOSTÁTICO An8bió8cos capazes de matar bactérias por lise da membrana e parede celular. An8bió8cos que impedem o crescimento ou funções metabólicas bacterianas. Mecanismos de ação dos an<bió<cos • Cada grupo de an8bió8co age inibindo ou alterando determinadas funções bacterianas. Betalactâmicos • Os betalactâmicos cons8tuem o grupo de an8bió8cos que apresentam o anel betalactâmico em sua composição química. Ex: Penicilinas (naturais ou sinté8cas). • Agem inibindo a síntese de parede celular bacteriana. • As penicilinas naturais tem baixo espectro de ação (atuam somente em Gram posi8vas). • As penicilinas sinté8cas tem amplo espectro (atuam em Gram posi8vas e nega8vas) • São bactericidas. • Cons8tuem o grupo de primeira escolha, pois apresentam menor toxicidade. • São exemplos de an8bió8cos betalactâmicos: Benzetacil, Amoxicilina, Cefalexina, etc • A esterilização consiste na eliminação de todas as formas microbianas, incluindo os endósporos bacterianos. • A esterilização pode ser feita, principalmente, por processos lsicos, como: -‐ AUTOCLAVE – Calor úmido sob pressão. -‐ FLAMBAGEM – Esterilização de metais, diretamente em chama. -‐ RADIAÇÃO – Câmaras de radiação gama ou ultravioleta. -‐ ÓXIDO DE ETILENO – Gás inodoro, sem cor, inflamável e explosivo, que interfere na síntese proteica do micro-‐organismo. Esterilização Caracterís<cas dos fungos Microbiologia • Quanto à célula: • Podem ser unicelulares, como as leveduras, ou pluricelulares como os demais fungos. • Podem formar pseudohifas. • Quanto à reprodução: Podem fazer reprodução sexuada ou assexuada. A reprodução assexuada pode ser por brotamento, por fragmentação do micélio, ou pela reprodução de esporos. A reprodução sexuada é freqüentemente resultado da fusão de duas hifas, designadas como posi8va e nega8va. • Quanto à respiração: • São aeróbios (em sua maioria) ou anaeróbios. Nesse caso, fazem processo de fermentação. • Fungos Dimórficos: • Podem apresentar duas formas de vida, conforme a temperatura do ambiente. Ex: Candida albicans. Principais Fungos de interesse médico Microbiologia • Os principais fungos de interesse médico-‐hospitalar são aqueles que causam doenças ou aqueles dos quais são extraídas substâncias, como as penicilinas. • As micoses estão entre as principais doenças causadas por fungos e, por este mo8vo, são pesquisadas. • As micoses podem ser: -‐ superficiais -‐ cutâneas -‐ subcutâneas -‐ sistêmicas
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