Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
MICROBIOLOGIA Dário G. Pôrto 2011 INTRODUÇÃO A BACTERIOLOGIA Bactérias são organismos unicelulares, procarioto, ou seja, não há uma membrana separando o material genético do citoplasma. Possuem parede celular composta por peptideoglicanos, e dividem-se por fissão binária. Os Procariotos se subdividem em dois grandes grupos as Eubactérias e as Arquibactérias. Os milhares de tipos de bactérias diferem uma das outras por morfologias, composições químicas celulares, necessidades nutricionais, atividades bioquímicas, fonte de energias diferentes. Quanto ao tamanho varia de 0,2 a 2 micrometros, e a forma variando em coco (esférico), bacilo (bastão) e espiral. Figura 01 – Morfologia de bactérias. Os cocos podem ter formas variadas como ovais, alongados, achatados em uma das pontas. Após a reprodução, podem-se ficar unidos os cocos, dando arranjos variados como o diplococo, estreptococos, tétrades, sarcinas, estafilococos. O mesmo se dá para bacilos, podendo ser diplobacilos e estreptobacilos. Referencia Bibliográfica TRABULSI, Luiz Rachid; ALTERTHUM, Flavio. MICROBIOLOGIA. 4 ed. São Paulo: Atheneu, 2004. Parede Celular Tem como função manter a forma da bacteriana, pois a célula sofre grande pressão osmótica (15 a 20 atm) no interior em comparação ao exterior. Também, a parede celular, desempenha grande papel na divisão celular, servindo de primer para a biossíntese da própria parede dando origem ao septo que separa as duas novas células. Estrutura Química Na maioria das bactérias a parede é constituída por uma substância, o peptideoglicano. Em bactérias do tipo Gram-positivas o peptideoglicano representa 15 a 20% da massa celular, já as Gram-negativas não ultrapassa 5%. O peptideoglicano é composto por um arranjo alternado de N-acetilmurâmico (NAM) e N-acetil-glicosamida (NAG). Moléculas de NAM encontra-se covalentemente ligadas por cadeias laterais de tetrapeptídeos (CLT), que são compostos por L- alanina, D-glutamanto, mesodiaminopimelato e D-alanina. Duas CLT’s podem se interligarem, o quarto aminoácido de um com o terceiro de outro. O numero de ligações de CLT’s é bem maior em gram-positivas. Figura 01 – Desenho representativo de parede celular. Em “A” uma parede de uma Gram-positiva e em “B” de uma Gram-negativa. A forma celular é determinada pelo comprimento das cadeias do peptideoglicano e pela quantidade de ligações existentes entre estas na cadeia. Também na parede celular de gram-positivas encontra-se o Ácido Teicóico, que também é encontrado na membrana plasmática da célula, que são formados por resíduos de glicerol ou ribitol, unidos por ligação fosfodiéster. E tem como função: Facilitar a ligação e regular entrada e saída cátions na célula; Regular atividade das autolisinas durante o processo de divisão celular; Constituir sítios receptores de bacteriófagos; Servir de sítio de ligação com o epitélio do hospedeiro; Alem do mais, o ácido teicóico constitui importantes antígenos celulares para a identificação sorológica de muitas bactérias gram-positivas. As gram-negativas é bem mais complexa, ela é formada por poucas camadas de peptideoglicano e possui uma membrana externa. E possui um espaço entre a parede celular e membrana celular denominado de espaço periplasmático que contem uma série de enzimas hidrolíticas e proteínas transportadoras de soluto. A membrana externa é composta por dupla camada lipídica, a interna constituída por fosfolipídios e a externa por lipopolissacarídeos (LPS ou endotoxina). O LPS é constituído por lipídio-A (complexo lipídico) e por antígeno-O (a cadeia lateral de polissacarídeos varia conforma a espécie). Essa membrana externa confere uma característica especial as bactérias gram-negativas, pois devido a cargas residuais positivas dos polissacarídeos possibilita uma evasão à ação fagocitária e ao complemento, durante a invasão de um hospedeiro. Ela também, a membrana externa, constitui uma barreira adicional à entrada de substancias, como antibióticos, detergentes, lisozima, metais pesados, sais de bile, enzimas digestivas e alguns corantes. Há bactérias que não possuem a Parede Celular, como as micoplasmas que seu citoplasma é limitado apenas por uma bicamada fosfolipídica associada a proteínas. As Arqueobactérias não possuem peptideoglicano típico. Mas podem possuir uma parede celular com NAG ou só com outras proteínas. Substancias Poliméricas Extracelulares As substancias poliméricas extracelulares formam uma massa amorfa mais dispersa com natureza polissacarídica. E tem como função de ser reservatório de água e nutrientes; aumenta a capacidade invasiva das bactérias patogênicas; aumenta a aderência (biofilme, mineralização). Cápsula é uma camada que fica ligada a parede celular. A camada S, presente, sobretudo em arqueobactérias é composta por proteínas ou glicoporteínas ligadas a parede, que é responsável pela sustentação da bactéria. Referencia Bibliográfica TRABULSI, Luiz Rachid; ALTERTHUM, Flavio. MICROBIOLOGIA. 4 ed. São Paulo: Atheneu, 2004. Coloração Os microorganismos são quase todos incolores na observação ao microscópio óptico, assim necessita-se preparar a amostra para ser observada, uma das formas mais comuns é por coloração, de modo que o corante vai ressaltar determinadas estruturas celulares. O Esfregaço Para serem corados os microorganismos precisam ser primeiramente fixados em lâminas, estes então são mortos e fixados, dando uma duração significativa para a amostra. Deve-se formar um filme delgado com a amostra sobre a lâmina, que se denomina esfregaço, que pode ser secado ao ar livre ou em lamparina ou bico de Bunsen. Quando se utiliza o calor para secar a lâmina deve observar que o lado do esfregaço deve ficar para cima, ou seja, com contato indireto com a chama. Desta forma a amostra já está fixada. Coloração Positiva e Negativa Quando o cromóforo a parte carrega da molécula do corante se une a determinadas estruturas celulares tornando assim colorida. Comumente a corantes básicos (íon positivo é que dará cor) tendem a corar as estruturas negativas, pois em pH 7 as estruturas bacterianas tendem a ficar carregadas negativamente. Assim a coloração da célula se dá de forma direta. Contudo em corantes ácidos (é o íon negativo que dará cor) não há atração com as estruturas negativas que repelirá o corante, e assim haverá a coloração do fundo. Esta técnica de coloração do fundo é valida para analisar forma geral da célula, tamanho e cápsula pois a célula se torna bem visível contra um fundo escuro. Corantes Básicos Violeta de Genciana; Azul de metileno; Safranina; Corantes Ácidos Eosina; Nigrosina; Tinta nanquim; Coloração Simples O objetivo da coloração simples é destacar todo o organismo, assim ficando nítida a forma celular e estruturas básicas. Faz um esfregaço, aplica-se a solução corante por determinado tempo, lava-se em água corrente e depois se seca suavemente a lâmina. É comum colocar um mordente na solução, para intensificar a coloração. Coloração Diferencial Coloração de Gram Método de Gram 1. “Coloração Primária” Recobrir um esfregaço por calor por um corante básico púrpura (violeta genciana); 2. Lava-se o esfregaço e recobri-lo com um mordente (Iodo). Pois todas as bactérias (Gram positivas e negativas se coram em violeta escuro ou púrpura); 3. Lava-se a lâmina com álcool-acetona (Agente descolorante); 4. Lava-se o álcool e cora-se com safranina, o contra-corante (corante básico vermelho)5. Lave-se o esfregaço e seque-o; As gram-negativas são perdem ao corante púrpura após a lavagem com álcool e são sensíveis a safranina. E as gram-positivas não perdem essa coloração e assim não são afetadas pela safranina. Isto ocorre porque as bactérias gram-positivas possuem uma parede mais espessa de peptideoglicano do que as gram-negativas que possuem uma camada de lipopolisacarídeos. Assim o complexo violeta-iodo (CV-I) é formado dentro da parede celular, pois o violeta de genciana não pode mais sair de lá, devido o seu tamanho. Contudo já nas bactérias gram- negativas por haver a camanda de lipopolisacarídeos, este é rompido pela lavem com álcool e assim o CV-I é removido da camada delgada de peptideoglicana, permanecendo assim incolor. Por isso é que se faz necessário o contra-corante de safranina. O método de coloração Gram é útil para a clínica médica, pois as bactérias gram-positivas tendem a serem mais susceptíveis a antibióticos como penicilinas e cefalosporina. Já as bactérias gram-negativas tendem a ser mais resistente a antibióticos, pois não conseguem atravessar devido a sua camada de lipopolisacarídeos. Coloração Alcool-Ácido Resistente (Ziehl-Neelsen) Este tipo de coloração é usado principalmente pelos microbiologistas para corar bactérias do gênero Mycobacterium e identificar cepas patogênicas de Nocardia. O corante carbolfucsina é aplicado no esfregaço e aquecido lentamente por vários minutos, resfria-se a lâmina e lavada em água, depois tratado com um descolorante (álcool-ácido). Assim as bactérias não álcool-ácida resistentes são descoradas, permanecendo só as coradas de vermelho. Após, aplica-se azul de metileno que corará as bactérias não álcool-ácido resistentes em azul. Coloração Especial Coloração Negativa para Cápsulas Alguns microorganismos possuem um revestimento gelatinoso denominado cápsula que pode- se determinar a virulência do organismo. Esta coloração é mais difícil, pois a materiais capsulares são solúveis em água, que podem ser desalojados ou removidos durante a lavagem. Assim, pode-se fazer uma solução coloidal fina de partículas coradas (tinta nanquim ou nigrosina) para fornecer um fundo escuro e depois corar por coloração simples, por safranina, por exemplo. Devido a composição química, a cápsula nega a maioria dos corantes biológicos, como a safranina, e o uso do nanquim faz uma coloração negativa, evidenciando o contraste entre o fundo, circundante, e a cápsula. Coloração para Endosporos Em condições ambientais adversas, forma-se dentro da célula, uma estrutura resistente, dormente, o Endosporo (Esporo). Os esporos não podem ser corados por métodos comuns, de forma que é usada a técnica de Schaeffer – Fulton, onde o verde malaquita é aplicada em esfregaço por calor e aquecido por 5mim (aproximadamente), lava-se por 30 segundos e em seguida aplica-se a safranina para corar as partes da célula que não é endósporo. Coloração para Flagelos Cora-se por carbolfuscina para aumentar os flagelos até uma proporção desejada, pois o numero e o arranjo de flagelos servem para o auxilio em diagnósticos. Referencia Bibliográfica TORTORA, Gerard. Microbiologia. 6ed. Guanabara Koogan. CRITÉRIOS PARA REJEIÇÃO DE AMOSTRAS CONSIDERADAS INADEQUADAS PARA CULTURA: Qualquer amostra recebida em formol ou outro tipo de germicida. Coleta de escarro ou de urina de 24 horas. Amostras recebidas em recipientes apresentando vazamentos. Amostras recolhidas de sondas de Foley. Amostras recebidas em duplicata (exceto hemoculturas), em um período de 24 horas. Amostras de secreção uretral colhidas em swab de algodão (o algodão é tóxico para o gonococo). Amostras recebidas sem identificação adequada e/ou sem pedido médico. Amostras de urina recebidas sem condições adequadas de transporte,ou seja, em recipiente sem gelo Referencia Bibliográfica AGUIAR,Eurico de. Introdução à microbiologia clínica e ao tratamento das doenças infecciosas ;2009 . PASSOS PRINCIPAL A SEREM SEGUIDOS PARA UMA ADEQUADA COLETA DE AMOSTRAS PARA EXAME MICROBIOLÓGICO 1. O material deve ser representativo do local da infecção, devendo-se evitar a contaminação com outras amostras de sítios adjacentes. 2. Seguir os tempos ótimos estabelecidos para obter a maior chance de recuperação dos microrganismos envolvidos, especialmente em relação às hemoculturas e outros materiais de maior importância clínica e diagnóstica. 3. Entregar a amostra ao laboratório no menor tempo possível. O ideal é um intervalo de, no máximo, 30 minutos entre a coleta e a semeadura da amostra. 4. Obter uma quantidade suficiente da amostra para poder realizar os testes solicitados pelo médico assistente. 5. Utilizar sempre o material mais adequado para a coleta e semeadura de cada tipo de amostra. 6. Quando necessário, utilizar o meio de transporte mais indicado para as espécies mais prováveis de serem isoladas. 7. Obter as amostras, preferencialmente, antes do uso de antimicrobianos. 8. Exames diretos devem ser realizados juntamente com as culturas, para melhor interpretação dos resultados. 9. Cada amostra deve ser sempre bem identificada. 10. O pessoal técnico deve ser imediatamente informado da entrega da amostra. Referencia Bibliográfica AGUIAR,Eurico de. Introdução à microbiologia clínica e ao tratamento das doenças infecciosas ;2009 . Coleta, transporte e semeadura de amostras para cultura: Hemocultura: O sangue deve ser coletado antes de se iniciar a terapia antimicrobiana. Se isso não for possível, coletar a amostra imediatamente antes da próxima dose do antimicrobiano. Fazer antissepsia do local da punção venosa, inicialmente com álcool a 70% e depois com solução iodada a 1% (ou com solução de clorohexidina), utilizando movimentos circulares de dentro para fora. Deixar secar a área por 1 a 2 minutos, antes da punção. Após a coleta, retirar a solução de iodo com álcool a 70%, para evitar a irritação da pele. As bacteremias podem ser transitórias (durante um procedimento cirúrgico; presença de infecção grave como meningite, pneumonia, osteomielite, etc.), intermitentes (presença de abscesso não drenado) e contínuas (endocardite bacteriana, infecção associada a cateter, septicemia, etc.). Ao menos duas hemoculturas, devem ser colhidas em um espaço de 24 horas, com um intervalo de 30 a 60 minutos entre elas. Com isso mais de 90% dos episódios bacteriemicos costumam ser detectados. O volume de sangue recolhido deve ser de 1/10 do volume do frasco, no sentido de minimizar a ação de fatores do hospedeiro que podem afetar o resultado dos exames (anticorpos, complemento, leucócitos,etc.). Para adultos colhe-se em torno de 20 ml de sangue por dia, e para crianças entre 1 e 5 ml. Logo após a coleta, os frascos de hemocultura deverão invertidos 2 a 3 vezes para uma adequada homogeneização e em seguida encaminhados ao laboratório, para serem colocados em estufa a 35°C. Nunca colocar os frascos de hemocultura em geladeira, porque isso poderá impedir o crescimento de bactérias como as Neisserias e os Haemophilus. A coleta de mais de um frasco é também útil para a interpretação dos resultados das culturas. Bactérias consideradas geralmente como contaminantes (S. epidermidis, S. viridans, espécies do gênero Corynebacterium, do gênero Bacillus e do gênero Propionibacterium) podem ser valorizadas se forem isoladas em mais de uma amostra de um mesmo paciente. O número máximo aceitável de frascos é de até 4 por dia para um mesmo paciente, mas como o custo desse material é elevado, deve-se procurar evitar a solicitação desse tipo de pedidossempre que possível. Não se deve colher amostras a partir de um cateter intravascular porque essa prática aumenta o número de isolamentos de bactérias presumidamente contaminantes. O HRAS utiliza um equipamento automatizado para a realização de hemoculturas (Bact-Alert) que se baseia na detecção colorimétrica de CO2 produzido pelo metabolismo microbiano. A estufa possui ainda movimento de rotação dos frascos. A cada 10 minutos o equipamento faz uma leitura de todos os frascos. Se em algum deles tiver havido crescimento suficiente para mudança de cor do fundo do frasco, o aparelho emite um sinal sonoro e seu monitor alerta para a existência de um recipiente com crescimento microbiano. Cada frasco costuma se positivar geralmente em 24 a 48 horas de incubação, exceto nos casos de crescimento de leveduras ou bactérias anaeróbicas onde esse tempo pode ser mais elevado. LCR: O LCR é coletado geralmente por meio de punção lombar, entre L3 e L4, após prévia antissepsia do local a ser puncionado. O material é recolhido em dois frascos estéreis e imediatamente semeado em meio de agar chocolate. Deve ser em seguida encaminhado ao laboratório. Lembrar ainda que não se deve manter esses materiais em geladeira ou a baixas temperaturas, por afetar bactérias como o meningococo e o Haemophilus influenzae, comumente envolvidas em quadros de meningite bacteriana. No laboratório será feita bacterioscopia e pesquisa de antígeno bacteriano quando a bacterioscopia for sugestiva de meningite (glicose baixa, proteina elevada, aumento de polimorfonucleares, etc.). Nos casos de suspeita de infecção por micobactéria ou por fungos (Cryptococcus neoformans) poderá ser feita uma pesquisa de BAAR ou de leveduras (método da tinta nanquim), após prévia centrifugação do material (3000 rpm por 30 minutos), desprezando o sobrenadante e utilizando apenas o sedimento para a análise. Líquidos orgânicos: Materiais nobres como liquido pleural, líquido peritoneal, liquido pericardico, líquido sinovial e liquido ascítico devem ser colhidos, após antissepsia prévia, por aspiração de seringa com agulha em um volume de 5 a 10 ml. Após entrega imediata ao laboratório, o material deve ser utilizado parte para a inoculação dos meios de cultura e parte para a realização de exames diretos. Além do uso de meios tradicionais como o agar sangue, agar MacConkey e o Agar chocolate, pode-se inocular parte do material em um frasco normalmente utilizado para hemocultura, que será depois incubado. Para os exames diretos recomenda-se (nos casos de material fluido) centrifugação da amostra (3000 rpm por 30 minutos), sendo descartado o sobrenadante e o esfregaço realizado a partir do sedimento. Poderá ser feito Gram, Zihel e pesquisa de fungos, de acordo com o pedido médico e a suspeita clínica. Secreções do trato respiratório: a)secreção de nasofaringe – nos casos de suspeita de coqueluche, colher o material com swab (previamente umedecido em água ou salina estéril) e inocular logo em seguida em meio de Regan-Lowe agar (composto de agar carvão com 10% de sangue de cavalo, além de cefalexina) e depois incubar em estufa. Nos casos de pesquisa de portadores de S. aureus (como MRSA), colher o material com swab e semear em agar manitol sal. A secreção de nasofaringe não é indicada para a pesquisa de agente etiológico de sinusite bacteriana. b)Secreção de orofaringe – colher a amostra com o uso de um abaixador de língua e de um swab. Introduzir o swab entre os pilares das amígdalas (Tonsilas palatinas) e atrás da úvula, sem tocar a língua e as bochechas. Procurar colher o material das áreas de hiperemia, próximas aos pontos de supuração. Para a pesquisa de Streptococcus beta-hemolítico do grupo A (S. pyogenes) devemos semear o material em um meio seletivo, onde a chance de isolamento dessa bactéria é maior, como em agar sangue com trimetoprim e em caldo Todd- Hewitt. Nos casos de suspeita de epiglotite, em que o agente costuma ser o H. influenzae, devemos semear o material em agar chocolate suplementado (com fatores V e X) ou usando a técnica do satelitismo, com uma estria de estafilococo (com as placas incubadas em atmosfera de 5% de CO2). Nos casos de suspeita de difteria colher o material a partir da placa suspeita, e fazer duas lâminas. Uma para a coloração de Gram e a outra para a de Löffler (azul de metileno), em que se procura visualizar granulações metacromáticas de espécies de Corynebacterium. c) Escarro, lavado broncoalveolar e aspirado traqueal – o escarro (que não é considerado um material ideal em casos de pneumonia) deve ser colhido pela manhã, após uma tosse profunda, antes de se alimentar e após lavar a boca com água. Uma maneira de avaliarmos se a amostra foi adequadamente colhida é relação de polimorfonucleares e células epiteliais, em campo de 400x. Mais de 10 polimorfonucleares/campo e menos de 10 células epiteliais/campo é a relação esperada nesses casos. As bactérias que se procura isolar a partir do escarro dependem do tipo de paciente. Se a infecção for comunitária procuramos isolar o Streptococcus pneumoniae, o Staphylococcus aureus e o Haemophilus influenzae, principalmente. Já se for de origem hospitalar, são as enterobactérias (Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, etc.) e os bacilos gram negativos não fermentadores (Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., etc.) os mais envolvidos com essas infecções. Em conseqüência deveremos semear esses materiais em agar sangue, Agar chocolate, agar MacConkey e em um caldo como o tioglicolato ou o tripticase soja. O aspirado traqueal é obtido em pacientes intubados, através da sonda de aspiração. Os resultados podem refletir apenas colonização, sendo sua interpretação, muitas vezes, difícil. No caso de lavado broncoalveolar (considerado o método mais adequado para investigação microbiológica do trato respiratório inferior) é necessária a realização de contagem de colonias (usando a técnica da alça calibrada de 0,01 ml onde o nº de colonias encontradas na placa de agar sangue deve ser multiplicado por 100). Em consequência, o tempo entre a coleta da amostra e a semeadura do material deve ser mínimo (até 30 minutos). A presença de mais de 10 mil UFC/ml de uma determinada espécie é sugestiva de ter significado clínico. Urina: Pelo menos quatro tipos de amostras de urina podem ser coletadas para cultura. Em se tratando de neonatos ou crianças de baixa idade pode-se utilizar a punção suprapúbica. Este procedimento requer que a bexiga esteja cheia e que antes se faça uma antissepsia da pele. A bexiga é puncionada acima da sínfese pubiana e cerca de 5 a 10 ml de urina são coletados. A amostra deve ser imediatamente encaminhada ao laboratório e logo em seguida semeada nos meios convencionais (agar sangue e agar MacConkey).Aqui qualquer contagem de colônias é significativa, portanto devemos utilizar nesses casos uma alça calibrada de até 0,1 ml. Em crianças maiores, mas ainda sem controle esfincteriano, pode-se utilizar saco coletor. Deve ser feita uma prévia higienização do períneo, coxas e nádegas com água e sabão neutro. Caso não haja micção, o saco coletor deverá ser trocado a cada 30 minutos, repetindo- se a higienização do períneo. No caso de adultos o procedimento mais utilizado é a coleta do jato médio de urina. A mulher deve proceder a uma higiene da área uretral e períneo com água e sabão, com gaze estéril. Em seguida deve secar a área lavada com uma gaze seca. Afastar os grandes lábios e em seguida desprezar o primeiro jato de urina (de preferência da 1ª urina da manhã) e colher o jato médio dentro de um recipiente estéril de boca larga, sem encher demasiadamenteo recipiente (cerca de metade do volume do frasco), sendo desprezado o jato final. Em seguida fechar o frasco hermeticamente e conservar em gelo até a entrega ao laboratório. Nos casos em que essa entrega não puder ser imediata, a urina pode ser mantida em geladeira (2 a 8°C) por até 24 horas. Nos casos de pacientes masculinos a recomendação é de que lavem a glande com água e sabão, e recolham a pele do prepúcio antes de urinar. Colher o jato médio e desprezar o jato final de urina. No caso de paciente em uso de cateter a recomendação é que se puncione a cânula do coletor, após prévia desinfecção com álcool a 70%. Com seringa e agulha puncionar a cânula e aspirar até 10 ml de urina, transferir em seguida para um frasco esterilizado e encaminhar ao laboratório. Este material não é considerado o mais adequado devido aos riscos de contaminação, porém em casos excepcionais também poderá ser utilizado. Nunca utilizar urina colhida a partir do saco coletor de paciente cateterizado. Com relação à contagem de colônias, os critérios de Kass, elaborados em 1956, já não são tão verdadeiros hoje em dia. Como exemplo, podemos citar o caso da síndrome uretral aguda, em que mulheres com vida sexual ativa podem desenvolver infecção urinária com contagens tão baixas como 100 a 10 mil UFC/ml. Um dos motivos para a existência de infecção com esse número baixo de micróbios pode ser o aumento do número de micções induzido pela infecção ou o aumento da ingestão de líquidos que leva à diluição da amostra de urina. Nesses casos é fundamental que o médico indique a possibilidade desse evento - síndrome uretral aguda - para que o laboratório possa dar valor a contagens tão baixas quanto essas. Trato genital: a) Feminino – a secreção vaginal pode ser um excelente material para a realização de exame direto, realizado logo após a coleta da amostra. Primeiro a suspensão de um material recém-colhido é feita com cerca de 1 ml de salina estéril. Após agitação uma gota é colocada entre lâmina e lamínula e com outra parte é feito esfregaço para coloração de Gram e Giemsa. Com esses três exames podemos fazer diagnósticos variados, como nas vaginoses, causadas por agentes diversos como a Gardnerella vaginalis (com a presença das “clue cells”, ou seja células epiteliais recobertas de flora cocobacilar), a Candida albicans (presença de leveduras e pseudo-hifas) e o Trichomonas vaginalis (onde o exame direto permite verificar o movimento e a forma do protozoário). No caso de material ara diagnóstico de cervicite por gonococo, a amostra deve ser colhida com swab introduzido 1 a 2 cm no canal endocervical e em seguida feita rotação por alguns segundos. Retirar o swab sem tocar a superfície da vagina. Colocar o swab em meio de transporte, ou preferencialmente semear diretamente em meio de Thayer-Martin, depois levar ao laboratório e incubar em estufa com atmosfera de 5% de CO2. b) Masculino – para a pesquisa de gonococo pode-se usar tanto a secreção uretral como o 1º jato de urina. No caso de haver secreção – colhida, de preferência, pela manhã, antes de urinar - o swab é inserido 2 a 4 cm no interior da uretra e é feita uma rotação. Em seguida o material é colocado em meio de transporte (meio de Stuart) e semeado da mesma forma que em pacientes do sexo feminino. Em homens a bacterioscopia da secreção uretral pode ser diagnóstica, por meio da detecção de diplococos gram negativos intracelulares. Nos casos de ulcera onde se for pesquisar o Haemophilus ducrey, deve-se coletar o material da base da ulcera. Ao Gram vamos encontrar bacilos gram negativos pleomórficos e cocobacilos em cadeias. Cateter: O cateter (periférico, central, arterial, Swan-Ganz, etc.) deve ser retirado do paciente com os mesmos cuidados de antissepsia da pele que precederam a sua colocação, para se evitar a sua contaminação com a microbiota da pele. Após remoção do cateter com técnica asséptica, cortar os 5 cm da ponta onde estava inserida a veia do paciente, e em seguida colocá-la em um frasco estéril e encaminhá-lo imediatamente ao laboratório. Com a ajuda de uma pinça rolar o cateter sobre a superfície de uma placa média de Agar sangue e em seguida colocá-lo em um tubo com caldo (tioglicolato, tripticase soja, etc.). Incubar a placa e o tubo por até 48 horas. Fazer a contagem de colônias na placa de Agar sangue. Segundo a técnica de Maki, devem ser valorizadas as contagens de colônias iguais ou maiores do que 15 UFC/placa. Se não houver crescimento na placa e houver crescimento no caldo, devemos repicar o caldo para novo Agar sangue e Agar MacConkey, para a identificação desses microrganismos. É importante ressaltar que mesmo sem haver isolamento na placa (ou com contagens consideradas baixas) pudemos verificar que havia resultados significativos, ao isolarmos bactérias que normalmente não seriam valorizadas. Um dos motivos para isso poderia ser a existência de bactérias apenas no interior do cateter e que a simples rolagem não permitiria o seu isolamento. Fezes: A amostra utilizada pode ser 1 a 2 g de fezes ou swab retal. De preferência o material deve ser colhido e imediatamente encaminhado ao laboratório. Algumas bactérias, como as espécies de Shigella, resistem pouco a variações bruscas de pH e por esse motivo as amostras devem ser colhidas em meio tamponado (tampão fosfato 0,03M com igual volume de glicerol) ou meio de transporte, como o Cary-Blair. A bacterioscopia das fezes pode auxiliar para a pesquisa do provável agente causador do quadro diarréico (estafilococos, leveduras, etc.). As bactérias habitualmente pesquisadas são a Salmonella, Shigella, E. coli (enteropatogenica, enteroinvasora, etc.), Yersinia enterocolítica e o Campylobacter (pequenos bacilos gram negativos curvos ou em forma de asa de gaivota). As espécies de Aeromonas (A. hydrophila e A. caviae) e a Plesiomonas shigelloides (bacilos gram negativos oxidase positivos) e a E. coli entero-hemorrágica (O157: H7) são espécies mais raras de serem isoladas, mas que devem ser pesquisadas quando houver indicação clínica. Por exemplo, nos casos de suspeita de síndrome hemolítico urêmica, causada pela E. coli O157:H7, devemos procurar utilizar o meio de Agar MacConkey sorbitol (ou procurar identificar cepas de E. coli que não utililizam o sorbitol). Esse meio pode tornar-se ainda mais seletivo se acrescentarmos cefixime e telurito de potássio. A síndrome hemolítico-uremica se caracteriza por um quadro de anemia hemolítica, insuficiência renal aguda e trombocitopenia. A ingestão de hamburgers contaminados tem sido a causa mais comum de eventuais surtos, apesar de outras fontes de contaminação terem sido descritas. Já a Aeromonas costuma ser mais facilmente isolada usando meio seletivo como o agar sangue com ampicilina (20 mcg/ml) e ainda o CIN agar, que também aumenta a possibilidade de isolamento de Yersinia. Nos casos de suspeita de cólera o material deverá ser enviado em meio tamponado para o laboratório central de saúde pública, onde será feita a pesquisa do Vibrio cholerae, ou se poderá isolar no próprio laboratório usando-se o agar TCBS (tiosulfato-citrato-sais biliares- sacarose), onde as colônias da bactéria aparecem como colônias amarelas, por fermentarem a sacarose. O V. cholerae é oxidase positivo e aglutina com o antisoro específico. Na coprocultura comum, logo após a chegada do material ao laboratório, fazer bacterioscopia e semear em caldo de enriquecimento (GN ou tetrationato), agar sangue de Skirrow - que contem sangue de cavalo, vancomicina, polimixina B e trimetoprim - , Agar MacConkey e agar SS. A placa de agar sangue deve ser colocada em microaerofilia (atmosferacontendo 5% de oxigênio, 10% de CO2 e 85% de N2) por até 72 horas, a 42°C. A espécie mais envolvida com quadros diarreicos é o C. jejuni, que hidroliza o hipurato, é resistente ao disco de cefalotina e geralmente é sensível ao de ácido nalidíxico. As crianças abaixo de dois anos de idade são particularmente susceptíveis às infecções por Campylobacter. Cerca de quatro horas após a semeadura inicial, deve-se repicar o caldo de enriquecimento para outro agar SS, como nova tentativa de se isolar colônias de Salmonella ou de Shigella. Secreções diversas: a) De ouvido – o ideal é a amostra colhida pelo médico por aspiração através do tímpano, ou seja a cultura de secreção de ouvido médio. Se for necessária a coleta de material do ouvido externo, o próprio pessoal do laboratório poderá realizá-la, desde que utilize o procedimento adequado. Limpar o canal auditivo com antisséptico,em seguida lavar com solução fisiológica estéril. Só depois colher o material com swab estéril. Fazer esfregaço para Gram e semear em um caldo (tioglicolato ou tripticase soja), agar sangue, agar chocolate e agar MacConkey. As bactérias mais freqüentemente envolvidas são o Streptococcus pneumoniae, e o Haemophilus influenzae. Também pode ocorrer a participação de enterobactérias, bacilos gram negativos não fermentadores e do S. aureus. b) Ocular – geralmente a coleta é feita com swab de material obtido por esfregaço do saco conjuntival do olho afetado, a não ser que o médico solicite outro tipo de amostra - blefarite: inflamação das margens da pálpebra; ceratite: inflamação da córnea. As bactérias mais freqüentemente envolvidas são o S. aureus, o S. pneumoniae, as enterobactérias (especialmente em recém-nascidos) e o Haemophilus influenzae. Lembrar ainda da possibilidade de conjuntivite gonocócica em neonatos. Fazer esfregaço para Gram, e semear em agar sangue, agar chocolate, agar MacConkey e caldo (tioglicolato ou tripticase soja). c) Secreção de ferida operatória – colher o material com swab (com meio de Stuart) das bordas da lesão, após lavar a secreção purulenta com salina estéril. No laboratório fazer esfregaço para Gram e semear em agar sangue, agar chocolate,Agar MacConkey e caldo tioglicolato. Os estafilococos (coagulase positivo e coagulase negativos) são as bactérias mais freqüentemente envolvidas, depois as enterobactérias e finalmente os bacilos gram negativos não fermentadores. Referencia Bibliográfica AGUIAR,Eurico de. Introdução à microbiologia clínica e ao tratamento das doenças infecciosas ;2009 . MATERIAL COM SUSPEITA CLÍNICA DE INFECÇÃO POR ANAERÓBIOS Geralmente as infecções por anaeróbios estão relacionadas às infecções próximas as membranas mucosas (boca, anus), com microbiota mista, após mordedura humana ou de animal, infecções com odor fétido, com produção de gás e infecções associadas a tumores ou a áreas com vascularização deficiente, como em pacientes diabéticos apresentando necrose de extremidades. Um material cujo exame microscópico (Gram) apresentou microbiota abundante e que depois a cultura para aeróbios foi negativa também é sugestiva de ser causada por anaeróbios. As amostras devem ser coletadas com agulha e seringa, sem ar (ou usar meio de transporte para anaeróbios). Logo em seguida encaminhadas ao laboratório. Fazer inoculação em frasco de hemocultura (frasco anaeróbio), em caldo tioglicolato e esfregaço para Gram. Também semear em meios sólidos para anaeróbios, como o Agar sangue anaeróbico, que deve ser incubado por 72 horas em jarra com atmosfera de anaerobiose. A bacterioscopia pode fornecer informações bastante úteis: bacilos gram positivos com esporos, sugerem espécies do gênero Clostridium; bacilos gram negativos fusiformes sugerem bactérias do gênero Fusobacterium; vários tipos bacterianos podem ser encontrados nas infecções mistas como peritonites, em que há associação de anaeróbios estritos como os Bacteróides e facultativos como as diferentes espécies de enterobactérias. MATERIAL COM SUSPEITA DE INFECÇÃO POR MICOBACTÉRIAS DE CRESCIMENTO RÁPIDO (MCR) É cada vez mais freqüente o encontro de algumas MCR em infecções hospitalares - como Mycobacterium abscessus, M. massiliense, M. chelonae, M. bolletii e M. fortuitum - decorrentes de procedimentos invasivos como injeções, sessões de mesoterapia, sessões de acupuntura, cirurgias oculares (transplantes de córnea, cirurgias refrativas, etc.) e cirurgias plásticas estéticas (lipoaspiração, próteses de mama, etc.). Essas infecções são associadas, principalmente, à materiais utilizados em videocirurgias e que são reutilizados após desinfecção química.Os componentes do grupo MCR são muito resistentes aos antimicrobianos e a vários desinfetantes, especialmente o glutaraldeído. No entanto, costumam responder ao tratamento com associação de antimicrobianos, como ciprofloxacina mais claritromicina por um período mínimo de seis meses. As MCR podem crescer em meios comuns, como agar sangue, agar Mueller-Hinton e agar Sabouraud. Caracterizam-se por formarem colonias visíveis em três a sete dias de incubação em temperatura ambiente (vedar a placa para evitar desidratação). Para diagnóstico, coletar secreção ou fragmento de tecido e fazer pesquisa para BAAR (material concentrado por centrifugação), além de cultura para micobactérias usando, de preferência, meio sólido e meio líquido. MEIOS DE CULTURA Os meios de cultura utilizados em microbiologia podem ser de vários tipos: I. Meios sólidos: geralmente utilizados para obter colônias isoladas, como o agar sangue e o agar MacConkey. II. Meios líquidos: geralmente utilizados para facilitar o desenvolvimento microbiano, porém sem propiciar a obtenção de colônias isoladas, como o caldo tioglicolato ou o caldo tripticase soja. III. Meios de transporte: servem apenas para a manutenção da viabilidade das bactérias entre a coleta de material e a semeadura nos meios adequados. Exemplos: meio de Stuart (secreções) e meio de Cary-Blair (fezes). IV. Meios não seletivos: são meios com suplemento que facilitam o crescimento microbiano, como o agar sangue e o agar chocolate. V. Meios seletivos: meios que contêm substâncias inibidoras do crescimento de alguns grupos de bactérias, como o agar MacConkey que inibe o crescimento de cocos gram positivos, sendo útil para o crescimento de bacilos gram negativos. VI. Meios diferenciais: meios usados como prova bioquímica, ou seja para avaliar se o microrganismo possui uma enzima responsável por uma determinada via de atividade metabólica. Exemplo: agar DNAse para verificar se a bactéria possui a enzima desoxirribonuclease, que degrada o DNA. VII. Meio base: geralmente são meios utilizados como base à qual adicionamos suplementos para obtermos um produto como o agar sangue, em que podemos usar como meio base o agar tripticase soja ou o agar Columbia. Alguns dos meios mais usados em microbiologia: a) Agar sangue: meio não seletivo que possibilita o crescimento de diversos grupos microbianos e permite verificar a presença de hemólise. Composição: meio base agar tripticase soja com 5% de sangue de carneiro (adicionados quando o meio estiver em torno de 50°C). Distribuir 20 a 25 ml em placas de 90 mm. b) Agar chocolate: meio não seletivo que possibilita, além do que se obtem com o uso do agar sangue, isolar ainda cepas de Haemophilus e de Neisseria. Composição: agar GC ou agar Mueller-Hinton com 5% de sangue de carneiro (adicionados com temperatura em torno de 80°C). Depois de achocolatado, o meio é resfriado até 50°C quando então é adicionado o suplemento VX (10 ml de suplemento/litro demeio).Distribuir de forma semelhante a do agar sangue. c) Agar MacConkey: meio seletivo usado para isolamento de bacilos gram negativos e para verificar a capacidade de fermentação da lactose. Lactose negativas são as colonias transparentes. Lactose positivas as colonias de cor rosa. d) Agar SS1: meio seletivo e diferencial usado para o isolamento de Salmonella e Shigella. Permite diferenciar as cepas lactose positiva e lactose negativa, além de permitir visualizar as que produzem H2S. e) Agar Thayer-Martin: meio seletivo usado para isolamento de cepas de Neisseria gonorrhoeae. Composição: agar chocolate com suplemento VX e suplemento 1 Alguns preferem utilizar o Agar XLD, por permitir mais facilmente identificar colônias de Shigella e de Salmonella. VCNT (vancomicina, colistina, nistatina e trimetoprim), adicionados com o meio com temperatura em torno de 50°C. f) Caldo tioglicolato: usado para o crescimento de vários grupos de microrganismos, inclusive anaeróbios. O meio possui um indicador (resazurina) que torna rosa a parte do meio em contato com o oxigênio. Para haver crescimento de anaeróbios o material deve ser semeado no fundo do tubo, sem agitar. g) Caldo Todd-Hewitt: ao meio base é adicionada colistina (10 mcg/ml) e ácidonalidíxico (15 mcg/ml). É um meio de enriquecimento para isolamento de estreptococos do grupo A. h) Caldo tetrationato: caldo de enriquecimento utlizado para o isolamento de Salmonella. i) Caldo descarboxilase: usado para avaliar a capacidade bacteriana de descarboxilar alguns aminoácidos (arginina, lisina e ornitina). j) Agar sangue anaeróbico: agar sangue utilizado para isolamento de anaeróbios. Composição: Brucella agar como meio base, acrescido de sangue de carneiro a 5%, mais solução de hemina e vitamina K. k) Meios para fungos: geralmente utilizamos um meio com antibióticos, Mycosel, para inibir o crescimento de bactérias contaminantes e um meio sem antibióticos, o agar Sabouraud, que devido ao pH baixo, também tem algum efeito inibidor sobre as bactérias. Lembrar que o Cryptococcus neoformans é sensível à cicloheximida, portanto cresce apenas no agar Sabouraud. Meios para micobactérias: o tradicional é o meio de Lowestein-Jensen sem antibióticos, podendo também ser usado com antibióticos (anfotericina B, ácido nalidíxico e penicilina) para os materiais biológicos que apresentam contaminação com microbiota normal. No entanto, devido à maior rapidez no isolamento de micobactérias, é cada vez maior a utilização de métodos semiautomatizados, como o do equipamento Bactec 460, que utiliza o princípio da detecção da liberação de CO2 devido ao crescimento microbiano. TEORIA MICROBIANA DAS DOENÇAS Antes de Pasteur ter provado experimentalmente que as bactérias são a causa de algumas doenças, muitos observadores já argumentavam a favor desta teoria. Fracastoro de Verona sugeriu que as doenças podiam ser devidas a organismos invisíveis, transmitidos de uma pessoa para outra. Em 1762, Von Plenciz, de Viena, não apenas estabeleceu que seres vivos eram causas de doenças, como também suspeitou que microrganismos diferentes eram responsáveis por enfermidades diferentes. O médico Oliver W. Holmes (1809-1894) insistia que a febre puerperal era contagiosa e, provavelmente, causada por um germe transmitido de uma mãe para outra por intermédio das parteiras e dos médicos. Quase na mesma época, o médico húngaro Ignaz P. Semmelweis (1818-1865) introduzia o uso de antissépticos na prática obstétrica. Na França, Louis Pasteur estudou os métodos e processos envolvidos na fabricação de vinhos e cervejas. Observou que a fermentação das frutas e dos grãos, resultando em álcool, era efetuada por micróbios. Examinando muitas amostras de "fermentos", isolou micróbios de espécies diferentes. Nos bons lotes, predominava um tipo; nos produtos pobres, outro tipo estava presente. Selecionando adequadamente o microrganismo, o fabricante podia estar seguro de conseguir produtos bons e uniformes. Porém os micróbios já estavam nos sucos; deviam ser removidos e fermentação iniciada com uma cultura proveniente de um tonel que tinha sido satisfatório. Pasteur sugeriu que os tipos indesejáveis de microrganismos deveriam ser eliminados pelo calor, não tão intenso que prejudicasse o gosto do suco de fruta, mas suficiente para tornar inócuo aos germes. Observou que, mantendo os sucos a uma temperatura de 62-63 º C, durante uma hora e meia, obtinha o resultado desejado. Este processo tornou-se conhecido como pasteurização e hoje é amplamente utilizado nas indústrias de fermentação, porém é a indústria dos derivados do leite que está mais familiarizada com este método, visando a destruição dos microrganismos patogênicos, presentes no leite. Na Alemanha, o médico Robert Koch (1843-1910) estudou o problema do carbúnculo hemático, que é uma doença do gado bovino, caprino e, às vezes, do homem. Ele descobriu os bacilos típicos com extremidades cortadas em ângulos retos, no sangue de animais mortos pela infecção carbunculosa. Inoculou as bactérias em meios de cultura, em seu laboratório, examinou-as ao microscópio para estar seguro de que apenas uma espécie tinha se desenvolvido e injetou-as em outros animais para verificar se estes se tornavam doentes e desenvolviam os sintomas clínicos do carbúnculo hemático. A partir destes animais experimentais, Koch isolou micróbios iguais aos que tinha encontrado originalmente nos carneiros infectados. Esta foi a primeira vez que uma bactéria foi comprovada como causa de uma doença animal. A partir disto foram estabelecidos os postulados de Koch: 1) Um microrganismo específico pode sempre ser encontrado em associação com uma dada doença. 2) O organismo pode ser isolado e cultivado, em cultura pura, no laboratório. 3) A cultura pura produzirá a doença quando inoculada em animal sensível. 4) É possível recuperar o microrganismo, em cultura pura, dos animais experimentalmente infectados. CRESCIMENTO BACTERIANO Crescimento bacteriano não visa o crescimento vegetativo, das dimensões celulares, e do número de indivíduos, de células. Assim temos vários conceitos que temos que compreender, dentre elas são: Colônia que são agregados celulares de uma mesma espécie que pode se originar de um indivíduo único. Taxa de Crescimento que é a variação de massa e/ou o número de indivíduos por uma unidade de tempo; Tempo de Geração é o intervalo de tempo necessário que a uma célula precisa para se duplicar. O tempo de geração é variável conforme cada espécie, assim pode-se ter bactérias que o tempo geração de 10 a 15 minutos a 3 horas. Que fique claro que o tempo de geração não é uma medida absoluta, que está sujeito a variações tanto ambientais quanto genéticas, sendo calculado por equação exponencial de uma cultura bacteriana, tendo como formula: e Assim determina-se o número de indivíduos (n) o e tempo de geração (g) onde t é o tempo de crescimento. Por exemplo, se num inoculo de 103 células (No) cresce exponencialmente até 109 (N) células, então: n = log 109 – log 103 / 0,301 n 20 gerações Se, este crescimento exigir 13,3 horas, o tempo de geração será: g= 20 / 13,3 g = 1,5 gerações/h Assim a cada tempo de geração a população dobra de tamanho, por fissão binária, o que caracteriza a função exponencial ou logarítmica. FASES DO CRESCIMENTO MICROBIANO O crescimento bacteriano é representado por uma curva, quando se realiza contagem da população em intervalos de tempos após um inoculo de um numero pequeno em meio liquido. Fase LagNo início, durante um período de tempo o número de células sofre pequenas variações devido às bactérias não se reproduzirem imediatamente quando colocadas em um novo meio de cultura. Este período é chamado de Fase Lag que pode ser estender por horas a vários dias. Fase Log Passado à fase lag, as células iniciam o processo de divisão celular, que é o crescimento exponencial do seu número. Neste estágio o tempo de geração atinge valores constantes, e é também neste estágio o período de maior atividade metabólica. Na Fase Log a colônia é extremamente sensível a variações ambientais podendo comprometer fases importantes do desenvolvimento bacteriano. Fase Estácionaria Caso ocorresse da colônia continuar na fase log indeterminadamente, uma bactérias com o tempo de geração de 20 minutos depois de 25h30min teria uma população com o peso aproximado de 80.000 toneladas. Contudo isso não ocorre devido ao término de nutrientes, excesso de produtos metabólicos tóxicos. Assim o número de novas bactérias se equivalem o número de bactérias mortas. Fase de Declínio ou Morte Celular Neste ponto, o número de bactérias mortas excedem o número de novas bactérias e assim há o declínio no gráfico. Esta fase perdura até que fiquem pouquíssimas bactérias ou ocorre a extinção da colônia. Figura 01 – Curva de crescimento bacteriano mostrando as quatro fases típicas de crescimento. TEMPO DE VIDA DAS BACTÉRIAS Considerando-se uma célula isolada, o tempo de vida de uma bactéria vai do término da divisão celular anterior até o final da próxima divisão. Uma população de bactérias existe por tempo indeterminado. REPRODUÇÃO EM BACTÉRIAS As bactérias se reproduzem por fissão binária transversa, que havendo a replicação do cromossomo a bactéria desenvolve uma parede celular transversa, dividindo-a em duas células. Assim, a parede transversa forma como uma invaginação da membrana plasmática e da parede celular. Quando a nova parede formada não se separa completamente em duas paredes, pode-se formar uma cadeia (ou filamento) de bactérias. Existem outras formas de reprodução, como a TRANSFORMAÇÃO, onde a bactéria absorve fragmentos de material genético de outra bactéria se rompeu. Na CONJUGAÇÃO duas bactérias geneticamente diferentes, mas da mesma espécie, trocam material genético de forma direta, em Escherichia coli formam um pelo oco chamado de pêlo F ou pêlo sexual que servirá para a troca do DNA. Já na TRANSDUÇÃO há a participação de um vetor, o bacteriófago – um vírus, que levará o Quando o bacteriófago entra numa célula bacteriana, o DNA do vírus mistura-se com uma parte do DNA bacteriano, de modo que o vírus agora carrega esta parte do DNA. Se o vírus infecta uma segunda bactéria, o DNA da primeira bactéria pode misturar-se com o DNA da segunda bactéria. FATORES QUE ALTERAM O CRESCIMENTO Vários fatores podem afetar o crescimento de uma população bacteriana, incluindo: O tipo de ambiente, Número de indivíduos na população, Interações dinâmicas com outras populações bacterianas, Presença de outros microrganismos predadores, Fatores químicos e físicos tais como disponibilidade de nutrientes essenciais, temperatura, pH, osmolaridade, pressão hidrostática, concentração de oxigênio, luz, radiação ionizante ou ultravioleta, presença de metabólitos tóxicos resultantes do metabolismo das células da população em crescimento ou presença de agentes antimicrobianos tais como bacteriocinas e antibióticos. Os microrganismos podem viver em um grande número de ambientes, para praticamente qualquer mudança ambiental há algum microrganismo que pode sobreviver. População O tamanho da população afeta o número de novas células que serão formadas. Se a população aumenta, a taxa de crescimento também aumenta, resultando em crescimento exponencial, desde que haja disponibilidade de nutrientes e espaço. Nutrientes O crescimento bacteriano exige a disponibilidade de nutrientes essenciais, tais como fontes de carbono, nitrogênio, fósforo, enxofre, ferro e outros minerais com os quais as bactérias podem sintetizar precursores de macromoléculas orgânicas e vitaminas, ou quando incapazes da síntese de um precursor essencial este deve estar presente no meio de crescimento. As bactérias são grandemente diversificadas em relação aos seus requerimentos nutricionais, sendo que, para praticamente qualquer substância há um microrganismo capaz de metabolizá- la como nutriente. A disponibilidade de nutrientes diminui à medida que a população aumenta de tamanho; enquanto houver um mínimo de nutrientes a população continuará a crescer. Temperatura A temperatura pode ter efeitos positivos ou negativos sobre o crescimento de uma população bacteriana. À medida que a temperatura se aproxima de um valor ótimo, a taxa de crescimento aumenta rapidamente porque a cinética de reação das enzimas das células da população aumenta de modo diretamente proporcional; as reações químicas tendem a ocorrer mais rapidamente com aumento da taxa de divisões celulares. Por temperatura ótima de crescimento entende-se aquela em que as células dividem-se mais rapidamente, ou seja, apresentam um tempo de geração mais curto. Quanto à temperatura de crescimento, as bactérias foram agrupadas em quatro categorias: mesófilas, psicrófilas obrigatórias, psicrófilas facultativas e termófilas. Bactérias mesófilas Bactérias mesófilas apresentam crescimento ótimo em temperaturas variando entre 25ºC e 40ºC, ou seja, a faixa de temperatura mais comum na superfície da Terra e nos organismos animais. A maioria dos patógenos humanos apresenta crescimento ótimo em temperaturas próximas de 37°C. Bactérias termodúricas, tais como Bacillus cereus, Clostridium botulinum e Listeria monocytogenes, geralmente vivem como mesófilas, mas podem suportar temperaturas elevadas por curtos períodos de tempo. Bactérias psicrófilas obrigatórias Bactérias psicrófilas obrigatórias requerem baixas temperaturas para seu crescimento; o crescimento ótimo se dá abaixo de 15ºC. Algumas espécies marinhas toleram temperaturas negativas uma vez que a água do mar permanece líquida em temperaturas abaixo de 0°C. Tais organismos morrem quando expostos à temperatura ambiente. Sua adaptação a baixas temperaturas é devido ao alto conteúdo de ácidos graxos insaturados em suas membranas. Bactérias psicrófilas facultativas Bactérias psicrófilas facultativas ou psicrotróficas apresentam crescimento ótimo em temperaturas abaixo de 20ºC, mas podem crescer, embora mais lentamente, em temperaturas de refrigerador e têm alta probabilidade de contaminar e estragar produtos resfriados tais como alimentos (por exemplo, Bacillus cereus) e sangue. Bactérias termófilas Bactérias termófilas são aquelas cujas taxas de crescimento ótimo estão entre 50ºC e 60ºC; são encontradas em pilhas de adubo orgânico. Algumas espécies toleram temperaturas de até 110 °C em fontes termais. As enzimas dos organismos termófilos apresentam propriedades de termo-estabilidade que lhes permitem atingir um pico de atividade entre 60ºC e 80ºC. Dentro dessa categoria encontram-se os organismos termófilos obrigatórios que só crescem em temperaturas acima de 37°C e os termófilos facultativos que podem crescer em temperaturas abaixo de 37° C. A bactéria Bacillus stearothermophillus cresce otimamente entre 65 e 75°C, mas pode apresentar um pequeno crescimento e deteriorar alimentos em temperaturas em torno de 30°C. Os esporos dessa bactéria são utilizados para controlar o funcionamento de autoclaves em laboratórios de microbiologia. Dentre os termófilos obrigatórios encontram-se as bactérias hipertermófilasque apresentam crescimento ótimo em temperaturas em torno e acima dos 85°C. Há apenas três gêneros de bactérias hipertermófilas: Aquifex, Thermocrinis e Thermotoga. Figura 02 – Curva de crescimento características de diferentes micro-organismos em resposta à variação de temperatura. pH A maioria das espécies bacterianas pode crescer em meios cujo pH esteja entre 5 e 9, faixa na qual encontra-se a maior parte dos ambientes naturais. A maioria das bactérias não crescem em valores de pH com uma unidade acima ou abaixo do seu pH ótimo. Quanto à tolerância ao pH, as bactérias podem ser classificadas em três categorias: neutrófilas, acidófilas e alcalinófilas. Bactérias neutrófilas crescem em faixas de pH entre 5,4 a 8,5. A maioria das bactérias apresenta um crescimento ótimo em ambientes cujo pH se aproxima da neutralidade. A maioria das bactérias patogênicas está incluída nessa categoria. Bactérias acidófilas crescem em faixas de pH extremamente baixos, entre 0,1 e 5,4, como a bactéria Helicobacter pylori que pode colonizar a parede estomacal. Bactérias alcalinófilas crescem em faixas de pH entre 8,5 e 11,5. A bactéria Vibrio cholerae apresenta um crescimento ótimo em pH 9. Oxigênio A capacidade de crescer na presença ou ausência de oxigênio divide as bactérias em cinco grupos: aeróbicas estritas, microaerófilas, anaeróbicas facultativas, anaeróbicas aerotolerantes, anaeróbicas estritas. Figura 03 – Efeito do Oxigênio sobre o crescimento de vários tipos de bactérias. Bactérias aeróbicas estritas crescem apenas onde há disponibilidade de oxigênio, como por exemplo, as bactérias do gênero Pseudomonas. Bactérias microaerófilas requerem uma quantidade reduzida de oxigênio; altas concentrações de oxigênio lhes são tóxicas. As bactérias microaerófilas sobrevivem em ambientes com alta concentração de dióxido de carbono e baixas concentrações de oxigênio, como por exemplo, as bactérias do gênero Campylobacter. Bactérias anaeróbicas facultativas utilizam oxigênio em seu metabolismo energético, mas também podem crescer na ausência de oxigênio. As bactérias Escherichia coli e espécies de Staphylococcus são encontradas no trato intestinal e urinário onde há pouca disponibilidade de oxigênio. Bactérias anaeróbicas aerotolerantes suportam a presença de oxigênio, sem utilizá-lo em seu metabolismo. Por exemplo, a bactéria Lactobacillus acidophillus. Bactérias anaeróbicas estritas não crescem na presença de oxigênio que lhes é tóxico. A maioria das espécies anaeróbicas estritas é encontrada no solo ou em micro-ambientes em organismos animais que tenham se tornado anaeróbicos, como ferimentos profundos ou a junção das gengivas com os dentes. Como o Clostridium tetani (causadora do tétano), Clostridium botulinum (causadora do botulismo) e as bactérias associadas com doenças periodontais, como Porphiromonas gengivallis e Prevotella intermedia. A grande maioria das bactérias associadas aos intestinos de animais são anaeróbicas estritas. Para o crescimento de bactérias anaeróbicas estritas em laboratório são requeridos procedimentos especiais de cultivo, tais como a exclusão total do oxigênio do meio e do ambiente de crescimento através do uso de agentes redutores que reajam com o oxigênio gasoso. Metabolismo e toxicidade À medida que a população aumenta de tamanho aumenta o consumo de nutrientes com consequente aumento da produção de produtos secundários do metabolismo. Esses metabólitos, quando em baixos níveis têm pouco efeito nas taxas de divisões celulares, mas em altas concentrações podem inibir a divisão celular ou mesmo matar as células, consequentemente, diminuindo a taxa de crescimento da população. Metabólitos tóxicos se acumulam rapidamente em grandes populações bacterianas. Tais metabólitos são altamente reativos podendo destruir componentes celulares essenciais tais como proteínas, ácidos nucleicos e lipídios. Referencia Bibliográfica TORTORA, Gerard. Microbiologia. 6ed. Guanabara Koogan.
Compartilhar