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MICROBIOLOGIA INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA AGENTE ETIOLÓGICO: Causador VETOR: Transmissor Biológico: Multiplicação dentro do parasita. Mecânico: Sem multiplicação. PATOGENICIDADE: Capacidade de causar doença. VIRULÊNCIA: Severidade e rapidez em provocar doença. PREVENÇÃO: Evitar a doença. PROFILAXIA: Tratar a doença já estabelecida. INCIDÊNCIA: Casos novos. PREVALÊNCIA: Casos antigos + casos novos. ENDEMIA: Prevalência da doença em um área geográfica restrita. EPIDEMIA: Doença que ultrapassa a incidência esperada. PÂNDEMIA: Epidemias ao mesmo tempo em vários continentes. MICROBIOLOGIA Estudo de pequenos organismos e suas atividades. Bactérias, vírus, protozoários, fungos... CARACTERÍSTICAS: Forma, estrutura, reprodução, fisiologia, metabolismo e identificação. MICRORGANISMOS: Minoria patogênica – infecciosa Presente nas indústrias, intestino, engenharia... BACTÉRIAS IMPORTES: Mycobacterium tuberculosis – BAAR Saccharomyces cerevisiae - cerveja Salmonella – toxicações alimentares PREVENÇÃO: Higiene: Saneamento básico, tratamento de água Vacinação HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 1665 – ROBERT HOOK: Primeiro microscópio LEEUWENHOEK: Fundador da Microbiologia 1861 - LOUIS PASTEUR: Biogênese Princípio da vacinação. Pasteurização. 1843-1910 – ROBERT KOCH: Tratamento da tuberculose ANTIBIÓTICOS: 1928 – Alexander Fleming: Penicillium notatum Penicilina. PROBLEMA: Toxicidade para o homem Resistência dos microrganismos MORFOLOGIA E CITOLOGIA BACTERIANA Tamanho, forma, arranjo, coloração… TAMANHO: Diâmetro: 0,2 – 2 micrômetro. Comprimento: 2 - 8 micrômetro. FORMAS: Cocos, Bacilos, Espirilos. ARRANJOS: Pares, cadeias, agrupamentos irregulares COCOS: Isolado Pares (diplococo) Quartetos (tétrades) Cadeias (estreptococo) Agrupamentos (estafilococo) BACILOS/BASTONETES: Isolado Pares Em cadeia COLORAÇÕES ESPECIAIS Depende da constituição da parede celular das bactérias TÉCNICA DE GRAM: Cora 95% das bactérias Aproximadamente 15% de lipídios na P.C Gram positivo Gram negativo GRAM PRODUTO TEMPO I Cristal violeta 1 minuto II Lugol – mantem a durabilidade da cor 1 minuto III Álcool-cetona - diferenciador 15 segundos IV Fucsina fenicada 30 segundos Período de incubação Infecção Sintomas TÉCNICA DE ZIEHL-NEELSEN (BAAR): Cora 5% das bactérias Aproximadamente 50-60% de lipídios na P.C BAAR (Bacilos álcool-ácido resistentes = resistem a descoloração) Lepra, tuberculose, Mycobacterium e Nocardia Outras bactérias Produto Tempo Fucsina Fenicada 5 minutos com aquecimento e 5 minutos sem Álcool-Ácido 15 segundos Azul de metileno 1 minuto CITOLOGIA BACTERIANA CÉLULAS: Procarióticas Sem membrana nuclear PAREDE CELULAR: Semirrígida – formato da célula. Gram positiva: Formada de apenas uma camada M.P + Peptidoglicano espesso Gram negativa: Formada de 2 camadas M.P + Peptidoglicano fino + M.Externa FUNÇÕES: Suporte e proteção da estrutura celular. Intervém no processo de reprodução celular. Função antigênica ou Imunológica. Controle passivo do intercâmbio de substancias entre o meio interno e externo da célula. CÁPSULA: Polissacarídica – antigênica Ação antifagocitária. ↑ Virulência. ↑ Aderência – alto poder infectante NÚCLEO: Ausência de carioteca DNA mergulhado no citoplasma PLASMÍDEOS: Fragmentos de DNA MESOSSOMAS: Respiração celular e reações metabólicas Semelhante a mitocôndria (ausente em bactérias) ESPOROS: Forma de sobrevivência e não de reprodução Garante a sobrevivência em ambientes hostis. Resistência ao calor extremo, desidratação, substancia químicas toxicas e radiação. GERMINAÇÃO: Quando expostos a condições favoráveis. Bacillus e Clostridium FÍMBRIAS (PILI): Curtas, semelhantes a pelos ↑ adesão bacteriana as células alvo Facilita a troca de plasmídeos – conjugação bacteriana FLAGELOS E CÍLIOS: Motilidade bacteriana. Atríquia Monotríquias Lofotríquias Anfitríquias Peritríquias METABOLISMO BACTERIANO METABOLISMO: Todas as reações químicas da célula Catalisado por enzimas ANABOLISMO: Reações de síntese de compostos orgânicos CATABOLISMO: Reações de degradação de compostos orgânicos Obtenção de energia NUTRIÇÃO: AUTOTRÓFICAS: Fotossintetizantes, quimiossintetizantes. HETEROTRÓFICAS: Quimiossintetizantes AEROBIOSE E ANAEROBIOSE: AERÓBIAS: Necessitam de O2 MICROAERÓFILAS: Necessitam de pouco O2 ANAERÓBIAS FACULTATIVAS: Sobrevivem com ou sem O2 ANAERÓBIAS: Sobrevivem apenas na ausência de O2 INTERFERÊNCIAS AMBIENTAIS: Temperatura, pH, O2, H2O, luz, eletricidade ENZIMAS BACTERIANAS: Auxiliam na identificação de espécies EXTRACELULARES: Atacam o meio de cultura INTRACELULAR: Relacionada a biossíntese bacteriana Oxidase, Catalase, Peroxidase, Nitrato redutase, Descarboxilases Tiosulfato- redutase, Urease, Triptofanase, Desaminases REPRODUÇÃO BACTERIANA CURVA DE CRESCIMENTO: Sistema fechado (fatores limitantes) Fase de latência – Lag fase Sem divisão celular Adaptação nutritiva ao meio Intensa atividade metabólica Fase logarítmica – Log fase Nascimentos > Mortes Crescimento populacional alto e constante Fase estacionária Nascimentos = Mortes Carência de nutrientes Liberação de toxinas Fase de morte ou declínio Mortes > Nascimentos ↑ Escassez de nutrientes e metabólitos tóxicos TIPOS DE REPRODUÇÃO ASSEXUADA: BIPARTIÇÃO OU CISSIPARIDADE: Divisão bacteriana ESPOROGÊNIA: Formação de esporos (células reprodutoras) – germinam gerando novos indivíduos Fungos SEXUADA OU TRANSMISSÃO GENÉTICA: CONJUGAÇÃO: Consiste na passagem ou troca de material genético entre duas bactérias através de fímbrias – Pili TRANSDUÇÃO: Moléculas de DNA transferidas de uma bactéria a outra por vírus bacteriófagos TRANSFORMAÇÃO: Bactérias absorvem moléculas de DNA do meio ou de bactérias mortas. NORMAS DE BIOSSEGURANÇA LABORATORIAL MECANISMOS DE PATOGENICIDADE DAS BACTÉRIAS INTRODUÇÃO PATOGENICIDADE OU VIRULÊNCIA: Múltiplos fatores Receptores específicos na pele ou mucosas. Adesinas nas bactérias. Superar barreiras para crescimento Condições favoráveis Nutrientes, temperatura, pH, O2, H2O ADESINAS NAS BACTÉRIAS: FIMBRIAS: Escherichia coli: Enteropatogênica e uropatogênica FIBRILAS: Streptococcus pyogenes: Mucosa da orofaringe GLICOCÁLISES: Streptococcus mutans: Superfície dos dentes BARREIRAS PARA CRESCIMENTO MICROBIANO: DEFESA ESTRUTURAL: Pele, membranas, mucosas. DEFESAS MECÂNICA: Peristaltismo, mov. mucociliar. Lavagem (jato urinário), lagrimas (lavação) DEFESA IMUNOLÓGICA: Reação Inata e Adaptativa DEFESA BIOQUÍMICA: Suco gástrico, lisozima, sais biliares, enzimas digestivas, ácidos graxos na pele. FLORA MICROBIANA NORMAL MODOS DE TRANSMISSÃO: Gotículas respiratórias. Fômites. Via fecal-oral. Vetores artrópodes. Transmissão parenteral. Contato corporal direto – sexual ou não MECANISMO DE PATOGENICIDADE: COLONIZAR (ADERIR) : PORTAS DE ENTRADA: Pele, superfícies mucosas do trato respiratório, gastrointestinal, urogenital e da conjuntiva ocular. PENETRAR: Liberar toxinas ou simples aderência Imunopatogênese MULTIPLICAR-SE: INTERFERIR: Mecanismos de defesa do hospedeiro. CAUSAR DANOS COLONIZAÇÃO (ADERÊNCIA) DAS SUPERFÍCIESPARA OCORRER UMA INFECÇÃO: Aderência do patógeno com a mucosa ou na pele. Mucosas: Ação mucociliar – remoção Células epiteliais: Patógeno adere para escapar dos mecanismos de remoção. ADERÊNCIA DA BACTÉRIA: Ligação Adesina – Receptor ADESINAS: Bactérias. RECEPTORES: Célula epitelial. PENETRAÇÃO NO ORGANISMO: Através das mucosas Shigellas: Causa disenteria após penetração e proliferação no interior das células epiteliais do intestino grosso. Gonococos: Penetra e atravessa as células epiteliais até alcançarem a mucosa do trato urogenital Salmonella typhimurium: Penetra através e entre as células epiteliais do intestino grosso, multiplicando- se e disseminando-se pelo organismo. MULTIPLICAÇÃO NOS TECIDOS HOSPEDEIROS: Sobrevivência e nutrientes necessários CARATERÍSTICAS PATOGÊNICAS: Produção bacteriana Streptococcus pneumoniae: Nucleases Pseudomonas aeruginosa: Proteases. Shigella flexineri: Glicosidases Proteus mirabilis: Urease – nas vias urinárias. INTERFERÊNCIA COM A DE DEFESA DO HOSPEDEIRO REAÇÃO INESPECÍFICA: Início da infecção REAÇÃO ESPECÍFICA: Após alguns dias DOENÇA: Interferência no mecanismo de defesa Fatores antibacterianos séricos: Proteínas do Sistema Complemento, anticorpos Fagocitose: Treponema pallidum Staphylococcus aureus Respostas imunológicas Humoral e Celular DANOS AO HOSPEDEIRO TOXINAS: ENDOTOXINAS: Membrana externa da parede bacteriana Efeito tóxico: Durante a lise bacteriana. Escherichia coli, Vibrio cholerae, Salmonella typhi e Neisseria meningitidis. EXOTOXINAS: Produzidas e eliminadas para o meio. Toxina diftérica: Inibe a síntese proteica da célula Toxina colérica: Produz perda de fluido intestinal Vibrio cholerae Neurotoxina: Interfere no sistema nervoso Clostridium tetani Efeitos vasculares: Bacillus anthracis TAXONOMIA BACTERIANA CLASSIFICAÇÃO ORGANIZAÇÃO: Grupos semelhantes Propriedades bioquímicas, fisiológicas, genéticas e morfológicas. ESPÉCIE: Grupo fundamental CARACTERÍSTICAS USADAS NA CLASSIFICAÇÃO GENOTÍPICAS: Parentesco entre as moléculas de DNA Proporção “citosina-guanina” e grau de homologia Através do teste de hibridização no DNA. FENOTÍPICAS: Morfologia, coloração, estrutura, nutrição, metabolismo, sensibilidade a antibióticos. NOMENCLATURA TÁXON/TAXA: Organização em gêneros, espécies e etc. MANUAL DE BERGER: Código internacional de nomenclatura bacteriana – Linguagem universal GÊNERO E ESPÉCIES: Escrito em itálico ou sublinhado. IDENTIFICAÇÃO ISOLAMENTO BACTERIANO Uso prático de um esquema de classificação. Verifica a espécie ou categoria da amostra. Assume que a bactéria isolada já tenha sido descrita. MICROBIOTA OU FLORA NORMAL DO CORPO HUMANO MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO. Microrganismos da superfície corporal sadia. Pele e mucosa. MICROBIOTA NORMAL: NASCIMENTO: Contato com bactérias – Formação da flora Habita somente as superfícies do corpo: Superfície externa: Pele, cobertura do olhos Superfície interna: Nariz, boca, trato intestinal, vagina, uretra. PERMANÊNCIA NO CORPO HUMANO: MICROBIOTA RESIDENTE: Recompõe-se com facilidade Grande quantidade em determinada região DESTRUIÇÃO: Facilita o estabelecimento de invasores oportunistas Terapia prolongada com antibióticos MICROBIOTA TRANSITÓRIA: Residem temporariamente Potencialmente patogênica ou não MICRORGANISMOS: Atraídos por calor e umidade Colonizam camadas superficiais HIGIENIZAÇÃO: Água e sabão ou antissépticos. INTERAÇÃO COM O SERES HUMANOS: MUTUALISTA: (+/+) COMENSAIS: (+/O) OPORTUNISTAS: (+/-) PRINCIPAIS SÍTIOS ANATOMICOS COLONIZADOS Pele, boca, olhos, ouvido externo, trato respiratório, intestinal e geniturinário. REGIÕES ESTÉREIS: SNC, sangue, bexiga, brônquios inferiores, alvéolos, fígado, rins, ouvido médio e interno. Livres de organismos. FATORES QUE CONTROLAM A MICROBIOTA: Temperatura, pH, H2O, O2, nutrientes. Componentes do sistema imunológico. MICROBIOTA NORMAL DA PELE 30 TIPOS: 104 (áreas secas) a 106 (áreas úmidas) bactérias/cm2 LOCALIZAÇÃO: Áreas úmidas e quentes. Folículos pilosos, glândulas sudoríparas e sebáceas GÊNEROS: Staphylococcus epidermidis: 90% dos indivíduos. Staphylococcus aureus: 10 – 40% dos indivíduos Propioniobacterium acnes: Folículos capilares Anaeróbio (abaixo da oleosidade) Corynebacterium Streptococcus: menor quantidade DEMODEX FOLLICULORUM (Ácaro): Folículos capilares. ANTISSEPSIA: Elimina 80 a 90% da flora normal residente Reestabelece em ± 8 horas. PELE MAIOR ÓRGÃO: 15% do peso total do corpo. FATORES LIMITANTES: Barreira inteiriça, Ácidos graxos, Descamação Ressecamento – aridez Lisozima – suor ADAPTAÇÕES: Adesinas Fimbrias e Pilis. PROFILAXIA: Lavagem com água e sabão Remove a maioria dos microrganismos transitórios potencialmente prejudiciais Abrigam-se no suor, oleosidade e em regiões úmidas do corpo. MICROBIOTA NORMAL DOS OUVIDOS OUVIDO EXTERNO E CANAL AUDITIVO: Semelhante à regiões úmidas – boca e nariz. Staphylococcus CERA: Proteção do ouvido – expelida normalmente. Repelente da água. Retenção de poeira: ↓ danos ao tímpano. Antimicrobiana: pH levemente ácido Lisozima: Enzima antibacteriana Destrói peptidoglicano (P.C) MICROBIOTA NORMAL DA CONJUNTIVA Mucosa que cobre superfície externa dos olhos. MICROBIOTA: Semelhante à pele. Staphylococcus FATORES LIMITANTES: Lágrima: Ação enxaguatória Lisozima: destrói peptidoglicano (P.C) Anticorpos: Opsonização Lactoferrina: antimicrobiano – sequestrador de ferro MICROBIOTA DA CAVIDADE ORAL Ambiente ideal: + de 500 GRUPOS BACTERIANOS PRINCIPAIS GÊNEROS: Staphylococcus, Streptococcus Neisseria BIOFILME DENTAL: massa composta por bactérias colonizadoras da cavidade oral FATORES LIMITANTES: Movimentos de expulsão: Conversar, mastigar. Saliva: Lisozima (108 bactérias/mL) PLACA: 1010 bactérias/mL Pegajosa (ácidos, bactérias, restos de comida) 20 minutos após alimentação: Período em que a maior parte da atividade bacteriana acontece. Incentiva a formação de cáries. CÁRIE: Streptococcus mutans Bactérias transformam os alimentos em ácidos Podem ser transmitidas MICROBIOTA DO TRATO RESPIRATÓRIO SUPERIOR Fossas nasais e faringe (garganta) Mucosas úmidas e quentes NARIZ: Streptococcus e Staphylococcus Staphylococcus aureus FATORES LIMITANTES: Movimento mucociliar 10 mil microrganismos diariamente TRATO RESPIRATÓRIO INFERIOR ESTÉREIS: Brônquios inferiores e alvéolos INFECÇÕES POR MICRORGANISMOS: Staphylococcus epidermidis Staphylococcus aureus Streptococcus pneumoniae Haemophilus influenzae Neisseria meningitidis. MICROBIOTA DO TRATO GASTROINTESTINAL Esôfago, estômago, Intestino delgado, grosso e ânus. Defesa do organismo contra certas infecções. ESTÔMAGO: Enzimas gástricas e o pH (1,5) Impede o crescimento de microbiota Alguns microrganismos passam durante baixa concentração de ácidos. INTESTINO DELGADO: Ambiente Hostil Sais biliares, Ácidos, Enzimas digestivas. Peristaltismo intenso INTESTINO GROSSO: pH neutro Peristaltismo menos intenso. Fezes secas: Eliminadas 1011 a 1014 bactérias Importante papel de defesa: Mais importante agente de infecção endógena. MICROBIOTA DO TRATO GENITO-URINÁRIO Trato urinário (rins até uretra) + sistema reprodutor.ESTÉREIS: Rins, ureteres e bexiga saudáveis. MICÇÃO: Impede infecções no trato urinário. Urina na bexiga: Estéril. Contaminação: Passagem pelas uretra anterior S. epidermidis, coliformes, difteróides e streptococcus TRATO VAGINAL Quente, úmido e pH baixo MICROBIOTA: Prevalência de anaeróbias Lactobacilos: Produzem baixo pH (ácido lático) Outros: Streptococcus Staphylococcus Clostridium Cândida albicans Bacteroides Fusobacterium BENEFÍCIOS DA MICROBIOTA IMUNOLÓGICOS: Dificulta a instalação de um patógeno. Produz substâncias antibióticas Desenvolve o sistema imune em recém nascidos. INTESTINO: Produtoras de vitamina K e B12 Auxiliam na digestão e absorção de nutrientes. RISCOS DA MICROBIOTA – INFECÇÕES ENDÓGENAS MIGRAÇÃO: Bactérias colonizam locais atípicos no corpo Cirurgias, perfurações S. epidermidis: Infecção hospitalar (cateteres, sondas, próteses) ANTIBIÓTICOS E IMUNOSSUPRESSORES PACIENTES IMUNOCOMPROMETIDOS: Multiplicação em excesso: Infecções BACTÉRIAS OPORTUNISTAS: Pseudomonas aeruginosa – microbiota normal de fezes: Infecções hospitalares MECANISMO DE AÇÃO DOS ANTIBACTERIANOS INTRODUÇÃO: BACTERICIDAS: Interferem na célula bacteriana, causando a morte. Os antibióticos e quimioterápicos – Penicilinas BACTERIOSTÁTICOS: Inibem o crescimento bacteriano Cloranfenicol AÇÃO DOS ANTIBACTERIANOS NA BACTÉRIA PAREDE CELULAR: Betalactâmicos: Penicilinas, cefalosporinas. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA: Polimixina B. RIBOSSOMOS: Aminoglicosídeos, tetraciclinas, cloranfenicol, eritromicinas, lincomicinas DNA: Metranidazol, derivados quinolônicos e as rifampicinas. METABOLISMO INTERMEDIÁRIO: Sulfonamidas e trimetoprima etc. RESISTÊNCIA BACTERIANA AS DROGAS RESISTENTES: Bactérias que crescem nas concentrações médias que os antimicrobianos atingem no sangue quando administrados por via oral. NATURAL: Característica de uma espécie bacteriana ADQUIRIDA: Característica de uma ou mais espécie SENSÍVEIS: Não crescem nestas concentrações. ALTERAÇÕES GENÉTICAS MUTAÇÃO: Simples Adquiri resistência a apenas um antimicrobiano. PLASMÍDEO DE RESISTENCIA: Simples ou múltipla Adquiri resistência a um ou mais antimicrobianos Plasmídeo R RESISTÊNCIA ADQUIRIDA A ANTIBACTERIANOS BETA-LACTAMICOS: Penicilina Ácido penicilóico Produção da enzima beta-lactamases – hidrolisa o anel beta-lactâmico, inativando-o S.aureus, E.coli, H. influenzae, N. gonorrhoeae TETRACICLINAS: PLASMÍDEOS R – mediadas por proteínas TET CLORANFENICOL: PLASMÍDEO R: codifica a enzima cloranfenicol- acetil-transferase (CACT) – inativa o antibiótico ERITROMICINA: MUTAÇÃO: Alteração de uma proteína da subunidade 50S PLASMÍDEO R: “Metilação” do RNA ribossômico Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus PREVENÇÃO DE SELEÇÃO DE MUTANTES ANTIBIÓTICOS: Podem selecionar mutantes existentes na infecção PREVENÇÃO: Associação de dois ou mais agentes terapêuticos MUTANTES: Raramente são resistentes a duas ou mais drogas
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