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AULA 1 - Citologia e fisiologia bacteriana Capitulo jawetz ou murray. -Tamanho da célula bacteriana: possuem geralmente 1 micrometro. Mycoplasma 0,1 – 0,2 micrometros Bacillus 0,7 – 3,0 micrometros Escherichia coli 0,5 – 2,0 micrometros Staphylococcus 0,8 – 1,0 micrometros Azotobacter 2,0 – 5,0 micrometros -Forma celula bacteriana ( 3 formas diferentes ) Esférica – Streptococcus Ovóide – Peptostreptococcus Bastonete extremidade arredondada – Escherichia coli Bastonete extremidade quadrada – Bacillus anthracts Bastonete extremidade afinada – Fusobacterium Curvo extremidade arredondada – Vibrio Espiralado – Helicobacter -Arranjo celula bacteriana Cocos isolados – Micrococcus Cocos em cadeia – Streptococcus Cocos em cacho Staphylococcus Bastonetes isolados – Bacteroides Bastonetes paliçada – Corynebacterium Bastonetes letra chinesa – Bifidobacterium – beneficas para o ambiente intestinal nas criancas – protecao contra infeccoes intestinais Bastonetes micelial – Streptomyces -Estrutura de uma celula procariota Capsula: Não é presente em todas as bacterias, sendo uma estrutura opcional. Bacterias capsuladas e não-capsuladas. Parede celular: Quase sempre presente nas bacterias. Possui 2 tipos: Gram positivo e gram negativo. Mycobacteriums possuem uma parede celular completamente diferente e os Mycoplasmas não tem parede celular. Responsavel pela forma da bacteria. Existem metodos de retirar a parede celular sem matar a celula o que faz com que as bacterias fiquem com a mesma forma. Pili: Não é presente em todas as bacterias. Flagelo: 2-3x do tamanho da bacteria. Funcao de movimento da bacteria. Existem bacterias como a Sguela (responsavel pela disinteria bacteriana) que nao tem flagelo – totalmente imovel. Citoplasma que não possue compartimentos, sem organelas membranosas. Algumas bacterias possuem cromossomo linear. Ribossomo: Sintese proteica. 2 subunidades, com massa molecular um pouco menor que os ribossomos dos humanos/animais. CAPSULA (Glicocalix): Natureza: Polissacarideos ( Exceto Bacillus que é formada por um polimerode acido glutamico POLI-GLU ) Funcão: Fator inibindo a fagocitose e osistema do complemento e interferindo na fixacao de fagos. Dificulta a atuacao do sistema imunologico na eliminacao das bacterias capsuladas. Ocorrencia: -Bacterias patogenicas ex: Streptococcus, Staphylococcus, Bacillus, Klebsiella(produz uma capsula em volta da colonia normalmente visivel), Brucella, Haemophilus. -Bacterias industriais: Xanthomonas, Leuconostoc ( producao intensa de capsula - polissacarideo viscoso – aditivo alimentar para aumento da espessura/textura de alimentos. PILI ( Fimbria): Natureza: Proteina pilina e extremidade com carboidratos Função: Pili comum – Adesao ( colonizacao ou invasao) 100-200 por celula – curto e reto Aderem por meio de reconhecimento especifico de receptor Pili sexual – transferencia genetica (conjugacao) 1-4 por celular – comprido e espesso Ocorrencia: Escherichia, Bordetella, Neisseria, Yersinia, Corynebacterium, Streptococcus, Enterococcus. As bacterias podem ter os dois pilis ao mesmo tempo; pili comum e pili sexual. FLAGELO: Natureza: Proteina ( Flagelina ) Ocorrencia: Geralmente em bastonete e curvo ( vibrio, Escherichia coli, Salmonella, Bacillus ) Raramente em cocos ( Exceto alguns enterococcus, Micrococcus e Ruminococcus) PAREDE CELULAR: -Parede celular GRAM+: Possue uma camada extensa/espessa de carboidratos(peptidoglicano). Extremamente rigida devido a possuir barras perpendiculares de acido lipoteicoico. Estrutura mais simples. Bacterias mais protegidas em caso de estress. Analise bacteriologica da pele: Encontrada apenas bacterias GRAM+. -Parede celular GRAM-: Camada muito fina de peptidoglicano. Mais complexa. Possue uma membrana externa com uma dupla camada de lipopolisacarideo (LPS) e lipoproteinas. Bacterias liberam LPS quando morrem, que se comportam como um veneno, sendo toxicas. Coloração das bacterias para aula pratica. (?) ESPOROS: Forma de metabolismo parado, sendo um forma de resistencia em condicoes ambientais adversas nutricionais ou fisico-quimicas. Pode ficar nessa forma por muito tempo, podendo resistir a temperaturas muito altas. Natureza química: Protoplasto ( Citoplasmo completo) circundado por rede ( Peptidoglicano), cortex ( Pseudopeptidoglicano) capa ( Queratina) e membrana(Lipoproteina) Ocorrencia: Bacillus, Clostridium, Sporosarcina. As bacterias GRAM+ sao mais eficazes para formar camadas protetoras sendo assim as unicas capazes de realizar esporulação. As bacterias GRAM- NÃO esporulam. A maior parte dos esporos são formadas dentro da celula vegetativa-> Endosporos Um parte menos frequente são exosporos que podem ser patogenicos quando inalados. FISIOLOGIA BACTERIANA Curva de crescimento Fase latente Fase exponencial: Começa a usar o substrato e se dividir, com uma velocidade maxima de duplicacao Fase: Estacionaria: Pode durar algumas horas ou dias, em que o crescimento fica controlado. Fase onde começa a esporulacao das bacterias onde as coisas comecam a ficar ruins pras bacterias. Fase autolise Condicoes de crescimento: Nutricionais Energia: Luz, minerais, organicos Carbono: CO2, organicos Nitrogenio: N2, sais,organicos Macrominerais: Calcio, fosforo, K, magnesio. Microminerais: Zinco, cobre, ferro, manganes Vitaminas: Niacina, tiamina Cianobacterias: Fotossintetizantes. Nao possuem cloroplasto. A clorofila fica na membrana citoplasmatica. Enzima nitrogenase que capta nitrogenio e produz amonia. Fisicoquimicas Atividade de agua: Elevada, com GRAM+ mais resistentes do que GRAM- pH Acidofílicos, neutros e alcalinofílicos Temperatura: Termofílicos, mesofílicos, psicrofilicos Atmosfera: Aerobios estritos, anaerobios estritos, anaerobios facultativos e microaerofilicos. AULA 2 - Controle de populacoes microbianas: Esterilizacao e desinfecção Capitulo 7 tortora O nome correto para multiplicacao de microorganismos é CLONES. Esterilizacao: Metodos fisico-quimicos utilizados para matar toda e qualquer forma de vida existente no objeto. Existem limites: Não se pode esterilizar um objeto plastico. Mata tanto as formas vegetativas quanto esporuladas. Forma vegetativa ( Forma esporulada ( 3 generos incluindo Bacillus, Clostridium, Sporosarcina ) Agente quimico esterilizante – esporocida – se mata esporo mata as formas vegetativas Desinfeccao: Processos fisico-quimicos utilizados ( principalmente quimico – toxicos ) para matar os microorganismo patogenicos na forma vegetativa ( nao necessariamente os esporulados ) realizando o controle da populacao bacteriana. Baixa o nivel celular, inibindo os organismo patogenicos. Apenas utilizado para seres inertes – objetos. ERRADO: Desinfeccao da pele. ( CORRETO: Antissepsia da pele Antissepsia: Processo que tem a mesma funcao do desinfetando. Mata os organismos da forma vegetativa, mas utilizados para seres vivos. Assepsia: conjunto de tecnicas utilizadas para evitar que microorganismos penetrem em locais onde nao deveriam estar, locais indesejaveis. Normalmente utilizada em cirurgias. Obs: absesso= infeccao pos-cirurgica Nao se pode fazer uma cirurgia septica e sim asseptica. Antimicrobianos: Se apresentam de forma bactericida/ bacteriostatico. Podem ser antibacterianos, antifungicos ou antivirais. Mais utilizados por agente quimicos -bactericida: quando matam tudo. Usado no caso de bacterias exogenas -bacteriostatico: quando cessam multiplicacao celular Flora nao é só pra bacteria. Propria microbiota = indígena Doenca infecciosa: causada quando o organismo é colonizado. Metodos de controle de populacoes microbianas: *CALOR UMIDO / CALOR SECO -Calor umido Pasteurizacao: Realiza o controle de populacaomicrobiana de alimentos, como o leite. Pois possui muitos microorganismos potencialmente infecciosos para os seres humanos. Tratamento classico do leite – 63 oC/ 30min : Visa matar microorganismos do leite por um choque termico. Conserva as propriedades organolepticas. Armazenado na geladeira nos supermercados. Tratamento processos atuais – 72 cC/15seg (HTST) – mata patogenos e parte dos lactobacilos do leite Tratamento temperatura ultra elevada – 140 oC/1seg (UHT) – Tempo de validade maior – Mata tudo, sendo armazenado na prateleira -LEITE: Micobacterium bovis – tuberculose bovina – perigosa, pois o tratamento é diferente da tuberculose humana. Listerioses Toxinas pelos estafilococos Tindalizacao ( Esterelizacao fracionada ): Tindal era fabricante de vinhos. Estavam virando vinagre, o que o levou a criar um tratamento que tirasse as bacterias que causavam a fermentacao do vinho. Fazia de forma artesanal, e só matava as formas vegetativas. Em uma segunda fervura, 24 hrs depois, ele matava outras formas vegetativas que tinham ciclado a partir de formas esporuladas e por fim ele fazia uma terceira fervura para ter certeza que todas as formas esporuladas haviam sido destruidas. Temperatura de ebulicao 100 oC – Vapor de agua sob pressao – autoclave 121 oC/15min – Metodo eficaz com esterilizacao. A questao é inviabilizar os esporos, fazendo com que, quando eles entrarem em contato com meios de cultura como um tecido vivo, eles não se multipliquem a todo vapor. Nao se pode fazer esse procedimento com solucoes que contenham carboidratos, antibioticos e vitaminas, já que essas temperaturas destroem. Tecidos, bandagens, roupas, meios de cultura, metais(material medico-hospitalar – materiais inoxidaveis Calor umido: atua no mecanismo de coagulacao de proteinas. / desnaturacao Material é protegido para ser colocado na autoclave, tem que ser resfriado e pode ser estocado em ambiente controlado, até 15 dias sem nenhum problema de esterilizacao. Margem de seguranca enorme nos prazos de validade como forma de garantir seguranca ao consumidor. Esporos resistentes demoram cerca de 20 hrs para serem destruidos em agua fervendo. CALOR SECO : Nao emite vapores. Nao utiliza agua. Menos penetrante. -Incineração (flambagem): Colocar o material no fogo azul que é o mais quente, sendo que o vermelho só tem fuligem. – Realizado com alça de platina – espera o material ficar rubro, vermelho. -Temperatura elevada – forno pasteur ( 180 oC/ 2h ) – em consultorios odontologicos é utilizados, mas é desgastante para o material devido a presenca de soldas. Mecanismo de acao do calor seco: OXIDACAO DOS COMPONENTES CELULARES , a desnaturacao de proteinas só se faz na presenca da agua. Se usa para metais, bisturis, vidrarias. Nao usa-se para roupas e tecidos. Nao se esteriliza luvas pois esses processos abrem poros remanescentes dos antigos miicroorganismos, que podem permitir troca de microorganismos. Monitoramento: -Distribuicao do material a ser esterilizado -temperatura -indicador biologico ( Bacillus stearothermophilus ): controle mais bem empregado, é um esporo que na temperatura de 100 oC demora muito para morrer, sendo muito resistente. Tem um gene que em condicoes normais multiplica, mas quando recebe um stress qualquer, ele sinaliza ao gene da resistencia o que faz ele passar da forma vegetativa para esporulada. -indicador quimico – fita empregada com sais de prata – indicador da realizacao do processo – nao é conclusivo. Anvisa vai sem avisar OUTROS METODOS: -baixas temperaturas: cessa crescimento celular Freezer ( 0 oC) Nitrogenio liquido ( -196 oC): grande risco pois quando vc descongela, nao pode congelar dinovo, pois muitas celulas morrem. -Radiacoes de alta energia: Ionizantes ( Raio x e Raio gama/ 60 Co ) Condutores de eletrons – produzem radicais livres que degradam componentes da celula. Altamentes cancerigenos. Nao ionizantes ( UV ) – Excitadores de eletrons -despolimeraliza a atividade da timina e guanina no DNA Ionizantes - Maior Poder de penetracao – mais confiavel Filtracao – membrana filtrante: utilizada para solucoes termossoluveis como carboidratos, vitaminas... Nao esteriliza completamente, apenas retem microorganismos como bacterias. Dessecacao – LIOFILIZACAO: Frutas, ovos mexidos de hoteis. Retiram a agua do produto. Pressao osmotica: utilizacao de sal , para controle de populacao microbiana. Agentes quimicos esterilizantes -Quimioesterilizantes gasosos – esterilizam em camara fechada ( autoclave ) – desnaturam proteinas (oxido de etileno – altamente penetrante ( acao de 8-18h ) – caro, utilizado para objetos termosensiveis. (oxido de propileno ( explosivo ) – menos penetrantes (B-propiolactona – menos penetrantes Peroxigenios ( agente oxidantes ) (Acido peracetico – oxidacao dos componentes celulares ( 30 min ) – irrita os olhos Aldeidos – inativam proteinas celulares ( glutaraldeido – solucao aquosa 2% (acao 6-10h) Fardos de roupas hospitalares – muito grande – nao cabe na autoclave AULA 3 – RELACAO HOSPEDEIRO- PARASITA O organismo tem 2 barreiras superficiais e sistemicas . A primeira é inespecifica e a segunda e especifica e inespecifica. A superficial tenta impedir adesao e colonizar A ssitemica busca destruir o invasor. A superficial nao tem efeito colateral enquanto a sistemica tem. As defesas superciais podem ser mecanicas, quimicas, imunologia e ecologica. A sistemica é quimica e fisiologica. -Defesas superficiais – mecanica, quimica, imunologica e ecologicas Lactoferrina: produzida nas lagrimas Defesas ecologicas superficiais: resultante da presença da microbita normal em nossas mucosas e superficies. Só nao está presenta na superficie dos pulmoes. Nos olhos, nosso sistema de piscar é tao eficiente que poucos microorganismos conseguem sobreviver nesse ambiente. Pele – G+ Nariz e traqueia – possui grande quantidade de G+ ( possuem mtos streptoccocus no nariz. Boca – microbiota tem que ser G+ - quando aparece G- dominante é um mal sinal Bacterias G+ sao mais protegidas a perdas de agua do que a bacterias G- . Assim, é mais provavel se encontrar G+ nos ambientes secos. Estomago tem poucas bacterias e nao tem muita importancia. Intestinos – G+ e G – Uro genital – G+ -Mecanismo de acao: * Producao de substancia antagonistas:Peroxido hidrogenio, bacteriocina, metabolitos ( acidos organicos ) *Inibicao de producao de toxina por bacterias invasoras, acao toxina, fixacao toxina. *Competicao: Nutrientes e sitios de adesao. *Estimulacao: sao efeitos mais indiretos ( sistema imunologico e peristaltismo DEFESAS SISTEMICAS: Quimica: Fixacao ferro ( transferrina ****LADO DO AGRESSOR**** -FATORES DE VIRULENCIA PARA COLONIZACAO ADESAO -Motilidade e quimiotaxia ( Salmonella, Escherichia coli ) - Atingir superficie da mucosa Fatores patogenicos para uma bacteria -Pili ou frimbriae ( Escherichia coli ) – Aderir na superficie da mucosa -Adesina nao fimbrial ( Streptoccocus ) – Aderir na superficie da mucosa Um tipo de cimento que ela usa pra grudar no epitelio -Proteases anti-IgA ( Neisseria ) – Impedir acao da IgA( Bloqueia adesao de bacterias ) INVASAO Estimulo rearranjo actina – Estimular propria fagocitosa Estimula os enterocitos a fagocitar elas mesmas. Pois os enterocitos tem filamentos que dao forma a ele, que formam envaginacoes para fagocitar. Bacterias sao capazes de ordenar essa fagocitose. Sobrevida em celulas M ( Shigella, Salmonella, Yersinia ) – Usar uma entrada fisiologica Utilizam uma falha fisiologica no epitelio particularmente intestinal ( cels M ) A cada 10 enterocitos voce tem 1 cel. M. Que sao encarregadas de fagocitar, matar o fagossomo, destruindo e apresentando as partes antigenicas para modular o sistema imune. Bacterias sao fagocitadas,mas sobrevivem ao fagossomo. Seu violencia elas usam falha no sistema imune e entram no organismo. ESCAPE Capsula ( Klebsiella ) – Dificuldade fagocitose e complemento Essa capsula dificulta o reconhecimento do sistema imunologico. C5peptidase ( Streptoccocus ) – Cortar transmissao e complemento Destroi um dos intermediarios do complemento, cortando o sinal e a defesa. Variabilidade antigenica (Enterobacteriaceae , Neisseria ) e Mimetismo (Klebsiella , Mycoplasma ) – Dificultar reconhecimento imune – entram em uma forma e muda de forma apos uma montagem de repsosta imune. Mudando sua superficie para escapar da resposta imune. Catalase, superoxido dismutase ( Bacteroides, Fusobacterium )- Sobreviver no fagossomo Proteases anti-IgG e IgM ( Prevotella ) – Impedir acao da IgG e IgM NUTRICIONAL Sideróforo ( Enterobacteriaceae , Vibrio ) – competir pelo ferro – resposta a lactoferrina e transferrina. FATORES DE VIRULENCIA CAUSANDO DANOS PARA O HOSPEDEIRO Endotoxinas – LPS ( lipopolissacarideos ) – E. Coli , Salmonella – funcao de imunotoxina. Endotoxinas tipo I – Superantigeno TSST ( S. Aureus ) ST ( E.coli ) – Funcao de imunotoxina e enterotoxina respectivamente. Exotoxinas tipo II – Hemolisina ( S. Aureus ) – citotoxina Endotoxina tipo II (A-B) Enzimas... AULA 4 – ANTIMICROBIANOS Compostos quimicos que matam ou inibem crescimento de microganismos -Naturais ( antibioticos ) – produzido por outro microrganismo – penicilina -Sinticos ( quimioterapicos ) – laboratorio – sulfas e quinolonas Quando e porque usar antimicrobiano Efeito final antimicrobiano: matar ou inibir multiplicacao Dependendo do antibiotico as bacterias se mantem viaveis e intactas Bacteriostatico – para o crescimento de cels total / mantem as cels viaveis Bacteriocida – para o crescimento de cels total / torna as cels totais inviaveis, mortas mas presentes. Bacteriolitico – elimina as cels.totais LPS – produzida pro bacterias gram - ( LPS sendo distribuida por todos os orgaos ( pode levar ao choque. Quanto mais LPS mais provavel da resposta , que inicialmente é benefica, mas que depois pode levar ao choque. Bacteriolitico – partes da membrana sao descartadas o que pode levar a septcemia Bacteriostatico – nao permite o avanco das bacterias, evita a superproducao de microorganismos que ultrapassem a condicao de resposta imunologica. Toxicidade seletiva: atue na cel. Infecciosa sem causar dano nas nossas cels. Mecanismos de acao: ( varios locais onde a droga vai agir ) Atua na sintese da parede bacteriana – pouco toxica nas nossas cels. que nao tem parede. Drogas que atuam na membrana é mais toxica. Acido folico é essencial para acidos nucleicos. As bacterias produzem esse componente, enquanto os individuos não. Drogas que visam inibir a producao de acido folico podem representam um mecanismo pouco toxico por nao atingir nossas celulas que obtem o acido folico por ingestao. Antibacteriano ideal Exibir acao antibacteriana selectiva Ser bactericida Nao produzir graves efeitos adversos Nao induzir resistencia bacteriana Ser eficaz por via oral e parenteral O Cloranfenicol possui amplo espectro, é bacteriostatico contra a maioria das bacterias, é bactericidade apenas para Streptoccocus pneumoniae, Neisseria meningitidis e Haemophilus influenzae. Possui toxicidade elevada. Ainda assim é utilizado para meningite em muitos casos. Vancomicina – nao consegue penetrar membrana externa – pouco efetivos contra GRAM + GENETICA BACTERIANA Transformacao Transducao Conjugacao – Bacteria F+ doa plasmideo para bacteria F – receptora Processos unidirecionais, uma pequena porcao do DNA passa da bacteria doadora para receptora.
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