Introdução a Microbiologia

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AULA 1. Introdução a Microbiologia e Citologia bacteriana I
Carlos Woese desfaz a classificação dos seres vivos feita por Whittaker, a partir de então se considera três domínios: Bacteria (ausência de membrana nuclear); Archaea (grupo de microrganismo muito distinto); Eucarya (antigo fungi, protista, animal e vegetal).
- PROCARIONTES
A célula eucarionte é maior em tamanho quando comparada a procarionte, por conta das organelas é mais complexa.
O material genético de procariontes tem como características: 
Ausência do envoltório nuclear (tudo que precisa ser sintetizado ocorre no material amorfo, pro medicamento é favorável, sem membrana o medicamento caindo no citoplasma só encontra uma barreira),
As bactérias só possuem 1 cromossomo (cromossomo único circular – contendo toda estrutura do DNA, toda informação genética, o medicamento vai direto, também favorece), 
Não há histonas, ou seja, não tem proteínas associadas ao material genético (a síntese proteica é mais simples). O medicamento vai atuar de forma seletiva.
A divisão celular no procarioto quase não se tem meiose, e sim mitose, tendo pouca diversidade. 
Não há sistema sexual no procarioto, uma célula mãe gera clones. Não tem diversidade genética. O medicamento é eficaz, pois é tudo idêntico, sendo a falta de diversidade genética um ponto positivo pra atuação medicamentosa. 
Energia metabólica: Enquanto há uma célula especializada no eucarioto responsável pela respiração celular (obtenção de energia – mitocôndria), não há organela em procarioto (ausência de mitocôndria) a não ser ribossomo. O processo de obtenção de energia ocorre na membrana plasmática através de proteínas. Quando o medicamento atua na membrana plasmática ele compromete todo o metabolismo bacteriano. 
Parede celular: As bactérias têm paredes celulares (estrutura externa que protege membrana plasmática) formadas por substancias só encontradas nelas – peptidoglicano. A maioria dos medicamentos atua no peptidoglicano, pois é seletivo, não há em nosso corpo, então seleciona o que é bactéria e o que é célula eucarionte. 
QUESTÃO DE PROVA: Que característica que você tem no procarionte que você não tem no eucarionte que faz com que o medicamento tenha uma atuação seletiva? 
A Archaea apresenta algumas estruturas mais semelhantes ao domínio Eucarya do que ao domínio Bacteria:
O RNA transportador tem como a primeira tríade de nucleotídeo é metionina, as bactérias são do tipo formil-metionina. Essa diferença ajuda o medicamento atuar de forma distinta na síntese proteica das bactérias. 
- CITOLOGIA BACTERIANA I
	Mesmo as bactérias sendo organismos simples são completamente adaptadas sob diferentes pressões seletivas. 
Domínio bactéria: Consegue observar as diferentes formas e arranjos (a forma como se agrupa, por exemplo sozinha ou em grupo) das bactérias através do microscópio (unidade micrometro) – importância para analise.
Formas:
Cocos: formato esférico, podendo ser isoladas ou agrupadas aos pares: diplococos (observado na pneumonia); agrupadas em forma de cadeia: estreptococos; agrupadas em forma de cacho de uva: estafilococos (relacionado a infecções cutâneas, alimentares).
Observação: Estreptococos e estafilococos são gêneros bacterianos, enquanto diplococos é um grupo especifico bacteriano.
Bacilos ou Bastonetes: formato cilíndrico ou bastão. 
Espirilos e Espiroquetas: formato helicoidal (tipo minhoca) 
Os microrganismos não comtemplam só organismos microscópicos, engloba organismos macroscópicos que são considerados bactérias ainda. 
- ESTRUTURA CELULAR PROCARIÓTICA: 
Uma bactéria precisa ter parede celular de peptidoglicano, membrana plasmática, núcleo disperso no citoplasma, ribossomo (organela para síntese proteica, ocorre melhor, pois não há barreiras) – composição básica. 
Parede celular: Funciona como uma barreira semipermeável controla a saída e entrada de substancias (seletividade), pois a bactéria precisa de nutrientes; manutenção da forma (relacionada ao peptidoglicano); proteção contra a lise osmótica e mecânica. 
Acredita-se que a parede celular tenha uma estrutura análoga ao citoesqueleto. 
Estrutura da parede celular bacteriana:
O peptidoglicano é formado por peptídeos (proteínas) associados a duas glicanas (açucares). 
“Rede de fitas de glicanas são formadas pela alternação de N-acetilglicosamina e do ácido N-acetilmurâmico ligados por ligação glicosídica B-1,4 que estão interligadas por pequenos peptídeos (cadeia peptídica), formando a peptidoglicana.” 
	A cadeia peptídica é variável entre as espécies bacterianas podendo ser L-Alanina, Ácido D-Glutâmico, Ácido meso-diaminopimélico, D-Alanina. 
Observação: Os medicamentos têm atividades na parede celular quebrando as glicanas ou pode estar ligando na cadeia peptídica. 
	Baseado na composição da parede celular tem-se uma classificação de bactérias: Gram positiva e Gram negativa, em comum elas têm parede celular de peptidoglicano. 
Gram positiva: Composição da parede celular: Maior parte da parece celular é composta por peptidoglicano (camada espessa), ácido teicoíco (fica restrito ao peptidoglicano, a parede celular) e ácido lipoteicoíco (liga-se a porção lipídica da membrana plasmática).
Em uma infecção bacteriana gram positiva nosso sistema imunológico produz anticorpos contra ácido teicoíco, ácido lipoteicoíco e peptidoglicano e uma resposta celular (reação). Assim essas substâncias são importantes marcadores para o medicamento, diagnóstico e um marcador biológico.
Gram negativa: Composição da parede celular: Lâmina fina de peptidoglicana, membrana extra chamada de membrana externa. Separando a membrana plasmática da membrana externa tem se o espaço periplasmático. Assim a parede celular começa no espaço periplasmático e termina na membrana externa. 
No espaço periplasmático é onde se tem as trocas metabólicas, o processo de respiração celular. Sendo um espaço amorfo que permite troca entre a membrana plasmática e a membrana externa. 
A membrana externa é uma bicamada lipídica envolta por proteínas, composta por porinas e proteínas transmembranas que permitem a troca de material (entrada de nutrientes, excreção de material). Um componente exclusivo da parede celular de gram negativas é lipopolissacarídeo (LPS) (componente da membrana externa) – formado por lipídeo A, polissacarídeo O (ou antígeno O), responsável pela produção de toxinas. Por isso a infecção bacteriana gram negativa é mais agressiva, pois as toxinas podem destruir células com as toxinas. Ela libera toxinas para limitar o crescimento de outras bactérias no ambiente. 
Assim pode-se ter infecção assintomática por bactérias gram positivas, mas não por gram negativa. 
	Outro grupo de bactérias é as micobactérias que não são nem gram positiva e nem gram negativa, apresentam uma parede celular distinta. Exemplo: micobacterias em tuberculose. 
AULA 2. Citologia bacteriana II e Nutrição, crescimento bacteriano e metabolismo I
Estrutura membrana citoplasmática:
	A membrana plasmática de bactérias varia em relação a algumas proteínas, lipídeos, mas a estrutura é muito parecida com a de eucariontes – modelo do mosaico fluido com dupla membrana, envolto na membrana há proteínas transmembranas, integrais, periféricas que cortam a membrana plasmática e comunica a porção externa da membrana com o material interno do citoplasma. 
	A membrana apresenta uma característica anfipática tendo uma região hidrofílica (composta por glicerol e fosfato, o fosfato dá uma porção negativa para parte externa da membrana plasmática) e uma hidrofóbica (composta por ácido graxos podendo ser insaturados ou não) – seletividade. Algumas moléculas polares não conseguem passar a partir da membrana lipídica, tendo que usar outros componentes da célula, como por exemplo, por proteínas transmembranas. Essa divisão de região é vista por cromatografia líquida. 
	A barreira lipídica tem como função conter as substâncias polares, tendo uma membrana plasmática com características semiseletivas. Mas isso depende da concentração,se saturar muito o ambiente a molécula consegue atravessar.
	A partir das proteínas transmembranas tem-se o:
Transporte ativo (permeasse): 1. Transporte de apenas uma molécula: uniporte; 2. Transporte de duas substâncias no mesmo sentido: simporte; 3. Transporte de duas substancias em sentidos diferentes: antiporte. 
Translocação de grupo: Substância transportada é quimicamente alterada durante a passagem através da membrana. Exemplo: Transporte de açucares como glicose, manose e frutose, que são fosforiladas durante o processo, mediado pelo sistema fosfoenolpiruvato-fosfotransferase – com objetivo de obtenção de energia. 
Citoplasma: 
Contém material nuclear amorfo, que dentro do núcleo tem os ácidos nucléicos (podendo ser o ribonucleico ou o desoxirribonucleico). Tem ainda no citoplasma o ribossomo responsável pela síntese proteica.
Observação: Essas foram as estruturas obrigatórias da bactéria.
Estruturas internas facultativas:
Apresenta vantagens para a bactéria que possui.
Plasmídeos: é o material genético (DNA) extracromossonal, associado à produção de alguma característica importante pra bactéria. Às vezes pode ser característica de resistência. O plasmídeo pode ser trocado com outra bactéria. 
Inclusões: Reservatórios de carbono na forma insolúvel – biodisponível. Um dos corpos de inclusão mais comuns em procariotos: Ácido poli-B-hidroxibutirato (PHB). “Fonte de material de reserva ou energia”.
Estruturas externas facultativas: 
Camada S: Camada mucosa que protege a parede celular de algumas bactérias. Estrutura polimérica que auxilia a bactéria aderir a superfície, aderir outra bactéria e aderir uma célula hospedeira. 
Cápsulas: Muito mais frequentes em bactérias, promove a ligação da bactéria à célula hospedeira, ela se liga no sitio de infecção a partir da capsula; impede que algumas células do nosso sistema imunológico consigam destruir a bactéria, pois a cápsula torna a bactéria escorregadia. Ou seja, estrutura externa a parede celular com função de fuga do sistema imunológico e adesão.
Observação: Streptococcus pneumoniae: Capsulada é virulenta; Não capsulado é avirulento. 
Flagelo: Estrutura de locomoção. Os flagelos têm variações em numero e distribuição: 1. Monotríquio (possui um único flagelo); 2. Peritríquio (Flagelos numerosos distribuídos ao longo de toda estrutura bacteriana); 3. Anfitríquio (Flagelo que corta o corpo bacteriano). 
Fímbrias: Não tem haver com locomoção, é mais numerosa e curta. Associada a adesão da bactéria a uma superfície, a célula hospedeira ou outra bactéria. 
Píli: Função: adesão; injeção de toxinas dentro das células hospedeiras (liberação de colágeno do seu metabolismo, obtenção de nutrientes, limitar espaço); transferência de material genético (plasmídeo) de uma bactéria para outra bactéria (ela faz cópias do plasmídeo) gerando variabilidade genética (a célula filha nesse caso pode ser diferente da célula mãe). Esse material pode ficar extra na bactéria que recebeu como pode ser incorporado ao DNA original da bactéria. 
Observação: O conhecimento de píli, plasmídeo permitiu a manipulação genética. 
 
MORFOLOGIA E FATORES VIRULÊNCIA
Estrutura bacteriana:
Esporos: Normalmente encontrado em bactérias gram positivas. Quando a bactéria está em um ambiente que não lhe é propicio, como por exemplo, tem oxigênio demais ou de menos, temperatura muito alta ou baixa, não tem nutriente, não tem carbono, a bactéria vai se diferenciar em uma estrutura onde a bactéria fica em stand by, ela aguarda o ambiente a voltar a ser propicio. 
Observação: 	Bactéria vegetativa X Bactéria esporolada
Bactéria vegetativa está na sua forma ativa com estruturas obrigatórias e facultativas, já a bactéria esporolada tem basicamente material genético, ela fica completamente desidratada protegendo apenas o material genético através de camadas proteicas e lipídicas.
Qual processo da geração de esporos? Esporogênese divide-se em etapas: 
Duplicação do material genético corrige todo processo da formação da molécula de DNA, assegurando não haver mutações;
Isolamento do material genético novo e separação do material genético velho. O isolamento se dá por um septo (a própria membrana plasmática sofre uma invaginação de forma a formar um septo ao redor do material genético);
Nova formação de septo pelos próprios componentes da membrana plasmática, tendo assim uma dupla membrana;
Preenchimento da dupla membrana com peptidoglicana – resultando uma estrutura rígida/resistente;
Material genético original já pode degradar;
Produção de material amorfo para proteção do novo DNA, material tipo quitina. 
Dentro do material não tem agua, mas proteínas essenciais para o começo da duplicação (polimerase), proteínas pra quando sair do stand by consiga duplicar o material genético, proteínas pra produção de peptidoglicana pra gerar uma nova célula. 
	Existe uma forma de descobrir se tem esporos – bactérias que produz esporo apresenta uma condição só encontrada nessa condição: Ácido dipicolínico. Assim pode-se investigar a sequencia genética da bactéria pra ver se ela tem capacidade de formação de esporos. Tem uma informação genética que informa a bactéria quando fazer esporogênese.
- O esporo tem as seguintes formas: Ovais; Esféricos
- Na indústria de alimentos, materiais hospitalares não podem ter bactérias que tenham potencial de formar esporos, assim material estéril é aquele livre de esporo.
ULTRA ESTRUTURAS E INTERAÇÕES 
Conceito de Saúde (associado com a integridade anatofuncional): A “Organização Mundial de Saúde” (OMS) define a saúde como “um estado de completo bem-estar físico, mental e social e não somente ausência de afeções e enfermidades”. A saúde passou, então, a ser mais um valor da comunidade que do indivíduo.
Conceito de Doença (aquilo que causa dor, amargura)
O equilíbrio entre saúde ou doença pode ser quebrado pela presença de um agente patogênico em maior ou menor proporção.
Conceito patógeno: O que afeta o corpo e alma, não tem só a dor física, mas um efeito maior que o sintoma, envolve o individuo como um todo. Patógeno é o que causa a doença. Que tipo de doença envolve o patógeno? As doenças infecciosas (Participação de um microrganismo). 
	A doença é uma infecção seguida de um sintoma. Exemplo: Tenho contato com o vírus da dengue, o patógeno é o vírus da dengue, a doença é a dengue com todo seu quadro clinico de sintomas. 
A doença infecciosa é o encontro acidental entre dois seres vivo, a tendência desse encontro no primeiro momento é sintomas agressivos, mas com o passar do tempo a tendência é a adaptação. 
- O microrganismo pode fazer parte da nossa microbiota. 
Conceito patogenicidade: É a qualidade que o agente tem de uma vez instalado no organismo causar sintomas em maior ou menor proporção; depende das estruturas facultativas das bactérias. 
As bactérias do nosso corpo podem ser extracelulares (fora da célula) ou intracelulares, de forma que o sistema imunológico atua de forma distinta. As bactérias intracelulares são mais difíceis de eliminar e tratar. Normalmente trata-se com politerapia (mais de um antibiótico). 
Para ter uma doença infecciosa vai muito além de ter as características de uma bactéria, têm-se alguns parâmetros importantes para considerar uma doença e ter sintomas: (QUESTÃO DE PROVA)
Quantidade do inóculo (quanto mais microrganismo estiver exposta maior a chance de doenças, mas tem doenças que são exceções como o sarampo);
Porta de entrada (via – necessário a quebra da integridade de barreiras, como um arranhão na pele, por exemplo);
Defesas do hospedeiro (Por células de macrófagos, memoria imunológica, produção de anticorpos); 
Virulência do microrganismo (estruturas bacterianas obrigatórias ou facultativas, características bioquímicas que possibilitam a permanência do microrganismo no hospedeiro);
Uma doença ser estabelecida não depende só de microrganismo, mas também das características do hospedeiro. 
	Divide esses fatores relacionados a virulência em dois grupos: 
Fatores de colonização(Como a bactéria irá se estabelecer no hospedeiro);
Fatores de lesão (Possibilidades de destruição que o microrganismo tem no organismo).
Fatores de colonização:
Adesinas: Capacidade de adesão por estruturas, exemplo: Píli (comumente encontradas em bactérias gram negativas), fímbrias (comumente encontradas em bactérias gram negativas) e capsula. O próprio LPS também auxilia o processo de adesão. Bactérias gram positivas não tem uma estrutura especifica de adesina, é direcionada pra cada grupo Pode utilizar o ácido lipoteicoíco.
Biofilme bacteriano – pequena película viva, micro colônia bacteriana formada por diferentes e mesma espécies de bactérias. A diversidade fortalece a colônia pelas diferentes contribuições. Um exemplo de espécie de biofilme é a carie (colônia bacteriana) - precisa fazer uma remoção física. 
Normalmente antibiótico não atua efetivamente (Resistencia a antibióticos pensa-se em biofilmes);
Além das bactérias se multiplicarem em micro colônias, elas liberam uma matriz de exopolissacarídeo para proteção da micro colônia (não basta estar aderida por fimbrias/píli tem que estar intimamente ligadas pela matriz). Mesmo com a matriz existem vacúolos para entrada de nutrientes. As bactérias mais superficiais do biofilme migram a ocupam outro local criando mais biofilmes. 
Como as bactérias decidem se é o momento ou não de juntarem? E que está na hora de produzir a matriz? QUORUM SENSING - através de moléculas auto indutoras produzidas pelas próprias bactérias, comunicação química e molecular (alcança o genoma para dar a informação). É especifico para produção de biofilmes. 
As moléculas auto indutoras só são produzidas quando se atinge um plator, uma determinada densidade populacional. 
Observação: Para uma bactéria extracelular fator de colonização serve a adesão, já a intracelular utiliza a invasina. 
Invasina: São proteínas presente em bactérias intracelulares. 
FAGOCITOSE: Realizada pelos macrófagos – tem como defesa o englobamento e destruição do corpo estranho (Fagocitose natural). Nas bactérias que tem invasina induzem a célula a realizar o processo de fagocitose (Fagocitose induzida) para internalizar a bactéria. Os efeitos de adesão de invasão são quase sincronizados. No momento que ocorre a adesão, já faz a mobilização do filamento de actina (através de uma cascata de sinalização) do seu citoesqueleto celular para fazer com que a célula a englobe. 
A fagocitose induzida é o efeito da ligação da invasina (proteína) com os receptores das células hospedeiras. 
Nutricionais: “Para que colonizar um ambiente sem nutriente?” Um fator importante é o ferro (A bactéria precisa do ferro para respiração celular – produção de ATP). Esses microrganismos competem com o nosso ferro, por isso temos o ferro associado a hemoglobina, transferrina (glicoproteína plasmática do sangue que transporta o ferro. Sua função fundamental é ceder ferro às células da medula, baço, fígado e músculo). A bactéria tem estratégias:
Sideróforos: Substancias que tem maior afinidade por ferro;
Hemolisinas: Um tipo de toxina que tem o efeito de lisar hemácias;
AULA 03: Nutrição, crescimento bacteriano e metabolismo II
Lembrando - Os fatores de virulência são divididos em fatores de colonização (aula 2) e fatores de lesão.
Dentro dos fatores de lesão tem toxinas associadas, 
Exotoxinas: A bactéria libera essa toxina, normalmente as toxinas são liberadas em um local distante, diferente do sitio de colonização da bactéria, podendo ser de três tipos (tipo I,II, III – diferem quanto ao sitio de atuação).
Tipo I: Tem uma atuação na porção mais externa da célula mais superficial, atingindo as micro vilosidades intestinais, por exemplo. Não chega a ter destruição da membrana plasmática de suas células. 
Exemplo de exotoxinas do tipo I: SUPERANTÍGENO (antígeno muito imunogênico): Tem maior reação imune, uma resposta exacerbada, podendo ter um choque.
Tipo II: Algumas toxinas que agem na membrana plasmática das nossas células.
Exemplo de exotoxinas do tipo II: HEMOLISINA: Associada tanto a fatores nutricionais, como fator de colonização, de estabelecimento microbiano e associada a produção de toxinas. Tendo lise de hemácias e de outras células.
Tipo III: Atuação no citoplasma, ou uma ação geral degradando material citoplasmático, material genético. 
Como é formada? Dá-se o nome de exotoxina do tipo A (parte enzimaticamente ativa) e B (ligação ao receptor da célula), vai ter DUAS SUBUNIDADES. A subunidade A é protegida por B até chegar no sitio de atuação; a subunidade B vai se ligar no receptor da célula e ser internalizada e levadas ao interior da célula, ao chegar no interior a subunidade B libera a porção enzimaticamente ativa, tendo a atuação da toxina. 
Endotoxinas: é um componente da própria bactéria gram negativa (toda bactéria gram negativa produz toxinas).
Exemplo de endotoxinas: LPS (Em certas concentrações o LPS gera febre, coagulação intravascular disseminada – tipo um choque. Mas em pouca concentração pode gerar a memoria imunológica). Ou seja, baixa concentração, a toxina liberada pode ajudar o organismos hospedeiro a compor uma resposta protetora, por ativação das respostas imune e inflamatória. 
NUTRIÇÃO BACTERIANA:
Basicamente as necessidades nutritivas dos microrganismos são as mesmas de todos os seres vivos. Diferem no processo de obtenção de energia (fonte de carbono, tipo de energia e substrato oxidativo para obtenção da energia).
- TIPOS NUTRITIVOS:
(a) Fonte de carbono:
I. Bactérias autotróficas: Obtém carbono a partir do CO2; Exemplo: Cianobactérias - produzem toxinas pro rim, fígado (A presença em água também não indica qualidade);
II. Bactérias heterotróficas: Utilizam como fonte de carbono compostos orgânicos;
Na qualidade da água não é bom ter muita bactéria heterotróficas, pois sabe que terá muito matéria orgânica. 
(b)Tipo de energia (Onde a bactéria vai obter energia na forma de ATP)
I. Bactérias fototróficas: Utiliza a energia luminosa, reação similar a fotossíntese
II. Bactérias quimiotróficas: Utilizam energia contida em substâncias químicas.
(c ) Classificação quanto ao substrato que será oxidado para obtenção de energia:
I. Bactérias organotróficas: Que utilizam compostos orgânicos como doadores de elétrons. 
II. Bactérias litotrófricas (lítio do grego – pedra): Utilizam compostos inorgânicos (H2S, por exemplo) como fonte de elétrons. 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA:
	Entre uma bactéria E. coli e um célula de mamífero as principais diferenças são quanto ao componente RNA, DNA – a bactéria possui maior porcentagem, por que? Bactéria não tem organelas, então a porcentagem de DNA e RNA será maior e a bactéria concentra tudo em uma única célula toda sua potencialidade proteica, e maior material genético pra duplicar. 
Os macronutrientes e micronutrientes importantes para bactérias são semelhantes aos importantes para uma célula de mamífero.
O trabalho de microrganismo de forma artificial é realizado pela coleta da bactéria, e o preparo de meios artificiais ocorre numa placa de petri tendo um meio artificial com macro e micronutrientes – meio de cultura (permite em determinadas condições visualizar a olho nu, permitindo o diagnóstico). O aspecto gelatinoso do meio de cultura se dá pelo Ágar-ágar, pois precisa de uma rigidez para visualização das bactérias e suas variações. 
OUTROS FATORES QUE LIMITAM O CRESCIMENTO BACTERIANO ALÉM DE MACRO/MICRONUTRIENTES:
Temperatura, pH, pressão osmótica e principalmente oxigênio. 
Temperatura: A maioria das bactérias não toleram temperaturas muito altas, então a cocção (efeito do cozimento) é uma forma de controle microbiológico. E baixas temperaturas provocam a desaceleração das reações metabólicas com diminuição da velocidade de multiplicação, sendo assim uma forma de conservação de bactérias (mantém a preservação). 
Baseada na temperatura a bactéria pode ser de quatro tipos diferentes: 
Psicrófilo: crescem em baixas temperatura – temperatura de geladeira 0-10ºC – presente em frangos, leites, queijos,iogurte, sushi; 
Mesófilo: crescem na nossa condição de temperatura (35-37ºC). Exemplo: Samonela (suas toxinas toleram altas temperaturas);
Termófilos: toleram altas temperaturas, mas não tem uma infecção por essas bactérias;
Hipertermófilos: encontradas em águas termais, vulcões; 
pH: muito alcalino a bactéria não suporta, pH ácido limita (por isso o vinagre, limão limita o crescimento de microrganismo), por isso a principio o estomago tem menos microrganismo pela ação do suco gástrico (exceção H. pilori); 
A bactéria vive em pH básico (em torno de 7,0)
Questão osmótica: O sal é um fator limitante de microrganismo e preservação de alimento, exceção: bactérias encontradas no mar, por exemplo: cólera. 
Oxigênio: 
Bactérias aeróbicas só crescem na presença do oxigênio, 
- Aeróbicas estritas: Exigem presença de oxigênio (se consegue reduzir o teor limita seu crescimento);
- Microaerófilas: Suportam o baixo teor de oxigênio (controla com CO2);
- Facultativas: Suportam tanto a presença quanto a ausência de oxigênio (controle de oxigênio não limita seu crescimento)
- Aerotolerantes: Suportam a presença de oxigênio, mas não o utilizam na respiração celular. 
Bactérias anaeróbicas só crescem na ausência do oxigênio
- Anaeróbica estrita: Não toleram oxigênio, assim na ausência de oxigênio ela forma esporo.
CRESCIMENTO BACTERIANO
O crescimento bacteriano se dá em população e não em indivíduo. Como se dá o ciclo de replicação?
Duplicação do material genético
Elongação celular (a bactéria vai aumentar em volume, ela vai sintetizar mais peptidoglicano, material genético)
Separação do material genético (cromossomo) e formação do septo
Divisão das células por fissão binária (uma célula dando origem a duas)
Observação: Mitose é distinta de reprodução bacteriana.
	Pode-se ter algum mecanismo que atue nessas etapas e impeça o crescimento bacteriano, restringindo a infecção. 
O que é o tempo de geração? É o tempo que uma bactéria demora a gerar duas bactérias, o tempo que leva para se dividir. Depende muito das condições ambientais. Depois desse tempo há um acumulo de bactérias em determinado local. 
Na fase inicial da replicação bacteriana o evento é muito parecido com a formação do esporo. Nesses dois eventos tem a participação da proteína FtsZ (proteína filamentosa sensível a temperatura) - dá o indicio para que inicie a duplicação do material genético e outros genes dão a coordenada para que a replicação seja para formação do esporo ou das células filhas. Essas proteínas são frequentes em procariotos. Então no inicio não tem distinção se a bactéria vai replicar ou esporular. 
UNIDADE FORMADORA DE COLÔNIA (UFC): Em uma mistura heterogênea (suspensão) de células bacterianas, cada mililitro deverá conter milhões de células bacterianas, mas nem todas estão viáveis. Avalia isso com o fator de diluição seriada estipulando a quantidade de bactérias com o fator de diluição. Nas diluições espera-se uma redução da população bacteriana. 
FASES DA CURVA DE CRESCIMENTO:
Na curva há a contagem de bactérias em vista do fator tempo (podendo ser em horas, minutos, segundos). Por que precisa definir essas fases? Se quer saber se uma bactéria é resistente a antibiótico, a bactéria precisa estar no auge do seu crescimento, para o fechamento de diagnostico. Essas fases são divididas em quatro, numa condição artificial em laboratório:
Fase LAG: Fase de adaptação ao meio de cultura;
Fase EXPONENCIAL: Fase de crescimento exponencial intenso, grande expressão da bactéria. Taxa de crescimento influenciado por condições ambientais e características genéticas dos microrganismos. A resistência, o diagnostico são avaliadas nessa fase.
Fase ESTACIONÁRIA: Parada no crescimento devido ao esgotamento dos nutrientes, espaço. Acúmulos de substâncias tóxicas secretadas ou liberadas por lise. 
Fase de MORTE: Esgotamento total do meio. Meio rico em substâncias. Queda do número de células. Não é morte de uma bactéria e sim da colônia. 
Para quem trabalha na indústria que precisa sempre que a bactérias estejam produzindo seus metabolitos, haverá a manutenção constante da fase exponencial - QUIMIOSTATO (Controle da densidade populacional através da concentração limitante de nutrientes).
METABOLISMO BACTERIANO:
A bactéria precisa de energia para excreção de produtos tóxicos, para sua motilidade, para permissão de entrada de nutrientes, para reprodução, formação de esporos, reposição das membranas plasmáticas, síntese proteica, duplicação do material genético. 
- Metabolismo: A liberação da energia a partir de reações catabólicos, e o consumo dessa energia a partir de reações anabólicas. 
- Adenosina trifosfato (ATP): Composto mais importante rico em energia. Há outros componentes com menor rendimento como compostos derivados das coenzimas.
- Coenzimas: Capacidade de se ligar em diferentes enzimas. Exemplo: Coenzima A, derivada de vitaminas como NAD+/NADH. 
	No processo de obtenção de energia há a torre redox: energia conservada nas células a partir de reações de oxidação-redução, energia liberada é conservada na forma de ATP.
- Oxidação: Remoção de um ou mais elétrons de uma substância
- Redução: Adição de um ou mais elétrons a uma substancia. Podem envolver somente elétrons ou um próton e um elétron. 
As reações redox ocorrem aos pares, porque os elétrons obtido a partir da oxidação precisam ser doados, para que uma substancia seja oxidada outra precisa ser reduzida. De acordo com a diferença de qual é o doador e qual é o receptor vai ter mais ou menos energia. 
- Potenciais de redução: As substancias variam quanto a possibilidade de serem oxidadas ou reduzidas. Podendo atuar como doadoras ou receptoras em diferentes situações. 
	As bactérias vão ter vias metabólicas muito distintas, só que o ideal para um ser vivo é economizar energia ou economizar reações, ou seja, fazer a conversão de diferentes reações em produtos comuns – por exemplo a ACETIL COENZIMA A. 
OXIDAÇÃO AERÓBICA – OXIDAÇÃO CARBOIDRATOS (maior fonte de energia): 
Utiliza a glicose por ser o carboidrato mais abundante. A oxidação aeróbica é dividida em três eventos: a glicólise, a conversão do produto da glicólise em coenzima A e depois o ciclo de Krebs. Nesse processo visa a produção de ATP. Mas nesses eventos o rendimento energético é muito baixo comparado a cadeia transportadora de elétrons. 
Glicólise: Evento independente de oxigênio. Tem uma molécula de seis carbonos que será degradada por uma sequencia de 10 reações, gerando duas moléculas com três carbonos – PIRUVATO. Rendimento energético de 2 ATP (Produção de 4 ATP, e consumo de 2).
ATP: Ganho de fosfato na molécula de ADP – Fosforilação em nível de substrato (na glicólise);
Conversão piruvato a Acetil-CoA: Há uma descarboxilação (perda do carbono na forma de CO2) do piruvato (3 carbonos) a Acetil-CoA (2 carbonos).
Ciclo de Krebs: Esse evento depende de oxigênio. Inclusão de um composto com 4 átomos de carbonos – Oxalacetato – O acetil-CoA condensa-se em oxalacetato produzindo citrato. Uma volta completa no ciclo promove oxidação completa de acetil-CoA. Rendimento energético baixo – 1 ATP, 3 NADH e 1 FADH para cada molécula de piruvato, como tem dois piruvatos multiplica por 2.
O tempo de geração de uma bactéria anaeróbica é muito maior que o de uma bactéria aeróbica, pois a anaeróbica não chega no evento do ciclo de Krebs, tendo um rendimento energético baixíssimo. 
CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS: 
Esse evento nas bactérias ocorre na membrana plasmática (tanto na sua parte externa como na parte interna). As cadeias de transporte de elétrons apresentam grandes variações – versatilidade metabólica, geralmente o doador é o NADH e o aceptor oxigênio, mas existem bactérias que tem como aceptor final outros elementos. Mas o maior rendimento energético é com o par NADH e oxigênio. 
	As enzimas envolvidas nesse processo são moléculas de caráter proteico (NADH desidrogenase, flavoproteinas, proteínas contendo ferro e enxofre, e citocromos (a, b, c e suas subdivisões)) e de caráternão proteico (Quinonas). 
- O NADH desidrogenase recebe os elétrons/prótons do NADH do ciclo de Krebs, algumas proteínas subsequentes só aceitam elétrons, desassociando prótons. Nessa separação, há um acumulo de prótons na porção externa da membrana plasmática e geralmente elétrons na porção interna. Essa membrana fica carregada, com uma acidificação da membrana externa (acumulo de prótons). Estabelece uma diferença de potencial eletrolítico e de pH que farão com que os prótons retornem a membrana plasmática, que vão passar através de uma proteína ATPase, o fluxo de prótons faz a produção de ATP a partir de ADP – Fosforilação oxidativa a partir da completa oxidação da glicose. Rendimento enérgico alto. 
As bactérias que não tem cadeia transportadora de elétrons tem menor rendimento energético, bactérias que tem cadeia transportadora mas o oxigênio não é o aceptor final (respiração anaeróbica), pode ser sulfeto o aceptor final por exemplo, tem um rendimento energético menor também. Saldo da respiração aeróbica: 38 ATP/glicose, 30NADH, 4 FADH2. Observa-se que os eucariotos o rendimento é de 36 ATP. Na respiração anaeróbica o rendimento energético é menor que 38 ATP. 
OXIDAÇÃO ANAERÓBICA – FERMENTAÇÃO 
Não há cadeia transportadora de elétrons, nem ciclo de krebs, todo o processo de obtenção de energia é focado na via glicolitica, tendo um rendimento energético de 2 ATP. Sua fosforilação é restrita em nível do substrato. 
	Seu desenvolvimento (divisão celular, ter estruturas extras) é mais lento. 
Exemplo de bactérias fermentadoras encontradas em nosso intestino (componente importante da microbiota): Lactobacillus (seu produto de fermentação é benéfico para o nosso organismo).
TIPOS DE FERMENTAÇÃO: (varia de acordo com o substrato da bactéria)
Fermentação homolática: Produção de ácido lático como produto final, leite como substrato;
Fermentação alcoólica: Produção de álcool como produto final. Exemplo: Presente na produção do vinho, cerveja, combustível;
Fermentação mista: Produção de álcool, ácido e gás;
O processo de fermentação aumenta a vida útil do produto, pela produção ácida impede a formação do microrganismo. Exemplos de produtos da fermentação com atuação probióticas: Kefir e Kombucha. 
AULA 04: Fundamentos de genética bacteriana, principais classes de antimicrobianos;
- DEFINIÇÕES:
(a) Gene = Parte do DNA que pode ser transcrito uma proteína funcional;
(b) Cromossomo = É a estrutura onde o material genético está contido;
(c) DNA = É o material genético da célula;
A molécula de DNA está contida no cromossomo, e o gene contido no DNA.
Diferenças de eucariotos e bactérias: Nas bactérias não há presença de membrana nuclear, a bactéria só tem um cromossomo, e o gene não tem introns (região entre as regiões codificadoras, a variabilidade genética tem haver com os introns), só éxons (região codificadora, sequencia que dará origem a uma proteína). Só haverá exóns por questão de objetividade da síntese proteica. 
- Éxons: Segmentos de bases nitrogenadas de um determinado gene que consiste em DNA que codifica para uma sequência de nucleotídeos no RNA mensageiro.
- Introns: Regiões não codificadoras do RNAm, responsável pela função etapa importante da síntese proteica chamada splicing. 
- Splicing: Retirada dos introns de um percussor, produzindo RNA maduro funcional.
Ou seja, o RNA mensageiro tem as regiões de exóns e introns, só que o RNA mensageiro maduro, que produz a proteína, ele vai retirar a região dos introns. 
CARACTERISTICAS GERAIS DO DNA: 	
No DNA na porção interna da dupla hélice tem as bases nitrogenadas, adenina ligada por duas pontes de hidrogênio a timina, e guanina e citosina por três pontes (conteúdo de GC alto torna a manipulação mais difícil por conta do maior número de pontes). Tem o açúcar (desoxirribose) e o grupamento fosfato unidos por ligações fosfodiéster, essas ligações são quebradas durante o processo de duplicação do material genético. 
DIFERENÇAS ENTRE O DNA E O RNA:
- Nucleotídeo: Quando se tem a base nitrogenada, o açúcar e o grupamento fosfato.
- Nucleosideo: Quando se tem a base nitrogenada e o açúcar (Adenina, guanina, citosina, timina, uracil). 
A partir da molécula de DNA pode ter o processo da replicação do material genético ou a síntese proteica (envolvendo transcrição e tradução). 
CARACTERÍSITICAS DO CROMOSSOMO:
	Cromossomo bacteriano é único e circular, disperso no citoplasma. O DNA precisa estar numa forma compactada que possa ficar contida no cromossomo e no interior da célula, tendo algumas proteínas:
Topoisomerases: Faz com que a molécula fique enovelada e fique frouxa permitindo o processo de replicação. Um tipo de topoisomerases é a girasse (alvo de antibióticos) – controla o enovelamento ou relaxamento da molécula.
Para molécula replicar seu material genético ela tem uma origem de replicação (ponto inicial) – denominada gene oriC (sequência de nucleotídeos da bactéria por onde vai começar o processo de duplicação, região rica em adenina e timina), ou seja, parte da fita que fica mais frouxa e começa a se abrir. 
Ponto de partida no gene oriC;
Atuação da topoisomerase - a molécula fique mais frouxa; 
Atuação da helicase – abre a fita, atuação nas pontes de hidrogênios para separar as duas fitas de modo que se tenha um molde para as outras fitas. 
Primase – inserção de primers, denominados oligonucleotídeos iniciadores (sequência de RNA necessária para iniciação da duplicação). 
Polimerase – Inserção de bases nitrogenadas complementares da fita.
O sentido da replicação é 5’ --> 3’. 
Ligase: Mantem tudo aderido
Topoisomerase: transformando e enovelando a molécula novamente. 
Costuma-se dizer também qua a síntese do DNA na forquilha de replicação é assimétrica, pois em uma das cadeias (cadeia leading) ela ocorre continuamente, enquanto que na outra (cadeia lagging) ela ocorre de modo descontínuo, em fragmentos. Esses fragmentos são denominados fragmentos de Okazaki 
SÍNTESE DE RNA - TRANSCRIÇÃO:
Síntese proteica é a sequência especifica do genoma que vai dar origem a proteína/enzima de interesse. 
- RNA mensageiro = É fita produzida a partir da sequência (codificação de uma proteína) de DNA de interesse. Carreia informações genéticas do genoma para o ribossomo; Só uma fita é o molde, pois são apenas sequências complementares. 
- RNA transportador = Transporte de aminoácidos durante a síntese proteica; a cada três nucleotídeos vai ser reportado uma aminoácido complementar.
- RNA ribossomal = É o próprio ribossomo em função e em estrutura.
DIFERENÇA ENTRE PROCARIOTO E EUCARIOTO:
Existem códons de terminação e códons de iniciação; o códon de iniciação em eucarioto é uma metionina, e códon de iniciação de procarioto é uma n-formilmetionina. Outra diferença é o ribossomo de uma célula procariota é do tipo 70S (o S vem de velocidade de sedimentação), e o de eucarioto é de 80S (composição diferentes de genes). 
A maioria dos antibióticos tem uma ação na síntese proteica. 
Algumas bactérias vão ter material extra cromossomal, esse material extra cromossomal é denominado – Plasmídeos. Além disso existem outros componentes que é presente em algumas bactérias (mais vantagem) e ausente em outras, que são os transpósons, sequências de inserção – gera uma certa variabilidade.
Plasmídeo: Moléculas de ácido nucleico extra cromossomal, possui uma replicação independente do cromossomo. Uma bactéria quando vai se dividir não repassa a mesma quantia de plasmídeos para as células filhas, esse evento é aleatório. Existem situações onde o plasmídeo pode ser interligado ao DNA cromossômico – denominado Hfr: favorece a troca de DNA entre as células. Quando isso ocorre só é mantido se for benéfico a célula. 
A manipulação de clonagem de uma bactéria pode ter a bactéria rejeitando o plasmídeo, por ele ser incompatível a determinada célula. 
FUNÇÕES DO PLASMÍDEO: 
Fertilidade = capacidade de conjugar (transferir o material genético para outras espécies), esse plasmídeo denomina Plasmídeo F.
Produção de bacteriocinasProdução de antibióticos 
Produção de enterotoxinas = Associada a intoxicação alimentar
Produção de hemolisinas
Produção de fimbrias de adesão a tecidos ou outras superfícies = Plasmídeos virulentos. 
CLASSIFICAÇÃO PLASMÍDEOS:
Resistência a drogas e a íons de metais pesados (Plasmídeo R/Fator R)
Plasmídeos que possuem resistência a antibióticos – PERIGO!
Degradação de hidrocarbonetos, tolueno, ácido salicílico (Plasmídeos degradáveis)
Fixação de nitrogênio 
ELEMENTOS DE TRANSPOSIÇÃO:
	Fazem parte do cromossomo normalmente, e são denominados de elementos (genes) saltadores do genoma (transpósons) – são elementos genéticos móveis que podem transferir DNA dentro de uma célula, de uma posição para outra no genoma ou entre diferentes moléculas de DNA (Plasmídeos-plasmídeos ou plasmídeos-cromossomo). São elementos frequentes em procariotos, mas também existe em eucarioto. Os transpósons geram variabilidade genética e é um evento natural. 
	Mesmo as bactérias sendo clones, elas possuem variabilidade genética por meio de estratégias:
Mutação: É um evento natural. Alteração na sequência de bases nitrogenadas do DNA, geralmente resultando de deleção, inserção ou substituição de um ou mais nucleotídeos; esta alteração genética pode modificar o produto (proteína). A mutação é um evento naquele individuo/bactéria. 
Recombinação: Envolve a bactéria incorporar material genético exógeno. Processo de variabilidade genética que envolve transferência de material genético entre duas células.
TIPOS DE MUTAÇÕES: 
Mutação puntiforme: Troca de um nucleotídeo por outro, ela é pontual e não tem um impacto muito grande. E nem sempre essa troca altera o aminoácido. 
Mutação por inserção: Insere um nucleotídeo, mudando a sequência, assim os aminoácidos são diferentes. Podendo ter uma consequência positiva ou negativa.
Mutação por deleção: Retira uma sequência, toda leitura é modificada
Mutação por transposição: Retira uma sequência de um lado, e coloca no meio de outro gene, alterando o aminoácido. 
EVENTOS QUE SÓ ACONTECEM EM BACTÉRIAS: 
Transferência horizontal: Evento de recombinação bacteriana.
Existem três processos naturais: 
Transformação: 
Incorporação do DNA livre, geralmente de uma célula que sofreu um processo de lise celular (célula doadora) por uma célula receptora; para que o processo ocorra é necessário que a célula encontre-se em estado de competência (está com o meio apto). Gera variabilidade genética. Esse evento pode ser induzido laboratorialmente por choque suficiente para desestruturar os componentes da membrana. Não é o principal evento associado a virulência, resistência. Menos frequente associada a variabilidade.
Conjugação:
Processo de transferência de genes de uma bactéria para outra, onde há necessidade de contato celular – Processo altamente específico. A conjugação está associada à presença de plasmídeos F. Esses plasmídeos contêm genes que permitem a transferência do DNA plasmidial de uma célula para outra. Esse ocorre por pili (presente em bactérias gram negativas), o pili se liga normalmente no LPS (sítio receptor). Gera variabilidade.
Transdução :
Processo de transferência de genes mediado por partículas virais (bacteriófagos – contêm o material genético na cabeça, a sua cauda ijeta o material genético na célula bacteriana). Gera variabilidade.
- Ciclo lítico: Quando o crescimento resulta na lise da célula hospedeira (bactéria) e liberação da progene fágica – favorável pro vírus. 
- Ciclo lisogênico: O material genético viral incorpora-se ao da bactéria (não sendo destruída a bactéria). A vantagem pra bactéria é a variabilidade.
AULA 05: Antimicrobianos: Mecanismo de ação e resistência
ANTIBIÓTICOS/ANTIMICROBIANOS/QUIMIOTERÁPICOS/ANTIBACTERIANO: 
Substância produzida naturalmente (refere-se a metabólitos secundários) por microrganismos capazes de inibir ou destruir outros microrganismos – Competição por nutrientes/espaço. Segundo alguns estudos, antimicrobiano substituiria o termo antibiótico, pois a maioria dos fármacos são sintetizados.
Ou seja, antimicrobiano é substância (natural ou química) com ação inibitória contra microrganismo (antibacteriano, antifúngico). Quimioterápicos abrangem ainda mais: substancia sintética com ação inibitória contra microrganismos, vírus ou células neoplásicas. 
- Antimicrobiano é um tipo de quimioterápico, e os quimioterápicos são um tipo de droga
	Droga é um nome genérico dado a todo o tipo de substância, natural ou não, que ao ser introduzido no organismo provoca mudanças físicas e/ou psíquicas. Pode ser considerada desde substancias ilícitas que provocam dependência, quanto substância que previne ou cura doenças. 
ANTISSÉPTICO:
Um conjunto de soluções químicas de limpeza que limitam a infecção nos tecidos vivos; alguns têm de ser usados em altas concentrações para poderem destruir os agentes patogénicos. Apresenta uma ação mais pontual em um período de tempo, mas logo em seguida os microrganismos voltam a existir. 
TIPOS DE ANTIBIÓTICOS/ANTIBACTERIANO:
Bactericidas: Morte dos microrganismos susceptíveis;
Bacteriostáticos: Inibem o crescimento e multiplicação dos microrganismos sensíveis; 
Um indivíduo com condição de imunidade afetada deve tomar bactericidas.
Esses conceitos se estendem para fungos, vírus...
ESPECTRO DE AÇÃO:
Diversidade de organismos afetados pelo agente, ou seja, quantidade de microrganismos que podem ser combatidos por antimicrobianos. Geralmente, os antimicrobianos são de pequeno ou de amplo espectro. Considerada curto espectro: aquele que tem atuação em um único grupo de microrganismo (Exemplo: Isoniazida – só agem em micobactérias). Um exemplo de grande espectro a Tetraciclina.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DE ANTIMICROBIANO:
- A atividade antimicrobiana é testa in vitro -> teste in vivo (cultura de células), se garantir que tenha TOXICIDADE SELETIVA pode pensar em antimicrobiano;
- Precisa ser uma molécula estável;
- Manutenção do nível sérico: A via de absorção pelo organismo varia com o quimioterápico (muscular, venosa e oral). A dose deve ser suficiente para atingir uma concentração mínima inibitória (concentração menor do antimicrobiano capaz de inibir o microrganismo). Não utiliza a máxima pelos maiores efeitos adversos. Portanto, o quimioterápico deve ser ingerido periodicamente de modo a manter a concentração mínima letal ao patógeno (Para evitar bactérias resistentes). 
USO CORRETO DOS ANTIMICROBIANOS:
	A terapia com antimicrobianos deve ser individualizada, levando-se em consideração:
- A situação clínica do paciente - Características do paciente: idade, função renal e hepática, estado imunológico, localização do processo infeccioso, terapia prévia com antimicrobianos, gravidez/lactação e sensibilidade do paciente. 
- As informações microbiológicas (qual agente causa a infecção) - Que envolvem a análise do antibiograma e os prováveis mecanismos de resistência
- Considerações farmacológicas - Propriedades dos antimicrobianos: Como a farmacocinética e a farmacodinâmica, mecanismo de ação, sinergismo ou antagonismo, toxicidade, interação medicamentosa e custos. 
CLASSES ANTIMICROBIANAS:
B-lactâmicos (ISPC)
Aminoglicosídeos (SP)
Tetraciclina (SP)
Rifampicina (NA)
Macrolídeos (SP)
Lipopeptídeos (AME)
Glicopeptídeos (ISPC)
Clorafenicol (SP)
Quinolônicos (NA)
Sulfonamidas
Trimetoprim
Oxazolidinonas
Lincosaminas
Nitroimidazólico
Partiram de metabólitos de microrganismos. 
ANTIMICROBIANOS: MECANISMOS BÁSICOS DE AÇÃO:
Inibição da síntese da parede celular, inibição da síntese de proteínas, inibição da síntese de ácidos nucléicos, alteração da membrana externa, alteração de via metabólica. 
INIBIÇÃO DA SÍNTESE DA PAREDE CELULAR:
Atua no peptidoglicano podendo atuar somente na cadeia peptídica ou nas ligações entre acetilglicosamina e n-acetilmurâmico com a cadeia peptídica. 
Quais antimicrobianos atuam na parede celular? B-lactâmicos e glicopeptídeos. 
Compostos que fazem parte dessa classe:
Glicopeptídeos: Vancomicina e teicoplaninaB-lactâmicos: Penicilinas, Cefalosporinas, Monobactâmicos, Carbapenêmicos. – CAI COM CERTEZA NA PROVA 
Os B-lactâmicos possuem em comum o anel B-lactâmico que é a porção ativa da molécula que vai inibir a síntese da parede celular. Mas só isso não basta para ser um bom antimicrobiano. 
PENICILINA (B-lactâmicos) – CAI COM CERTEZA NA PROVA
Tipos de penicilinas:
Penicilinas naturais: (mais ativa contra bactérias gram positiva) 
(a). Penicilina G - um exemplo de penicilina G é a benzetacil (tem um tempo de duração muito longo, mas é intramuscular, sendo dolorosa)
(b). Penicilina V – administrada de forma oral 
Penicilinas semi-sintéticas: 
- De amplo espectro (tem ação em bactérias gram positivas e gram negativas)
(a). Amoxicilina
(b). Ampicilina
(c). PiperacilinaA B-lactamases são enzimas produzidas pelas bactérias que degradam o anel B-lactâmico. 
- Resistentes à ação das B-lactamases (enzima).
(a). Oxacilina
(b). Meticilina 
CEFALOSPORINAS (B-lactâmicos)
GUARDAR O ESPECTRO/ATUAÇÃO (NÃO PRECISA SABER OS NOMES)
1º geração = Espectro: Atuação em bactérias gram positivas, não é recomendada para uso empírico em infecções por gram negativas.
2º geração (Cefoxitina) = Atuação em bactérias gram positivas, e uma atuação em bactérias gram negativas melhor que a de 1º geração, mas não melhores que 3º e 4º. Não atingem concentrações terapêuticas no líquor, não é utilizada para o tratamento de meningite. 
3º geração = Mais potentes contra bactérias gram negativas envolvidas em infecção hospitalar. Recomendado para tratamento de meningites em neonato. Atua também em gram positivas.
4º geração = Ação contra gram negativas e gram positivas de importância, inclusive nas infecções em ambiente hospitalar.
Observação: Não pode queimar cartucho, tem que ter uma ordem, caso tenha a progressão da bactéria tem mais opções – USO racional de medicamento. 
MONOBACTÂMICOS (B-lactâmicos) – Amplo espectro, atuando principalmente em gram negativas (quase exclusivo) e gram positivas. 
Exemplo: Aztreonam 
CARBAPENÊMICOS (B-lactâmicos) - Amplo espectro, atuando principalmente em gram negativas (quase exclusivo) e gram positivas. Exemplos:
 (a). Imipenem
(b). Meropenem
(c). Ertapenem 
MECANISMO DE AÇÃO: 
Como é a síntese do peptidoglicano? Começa no citoplasma (1º etapa), segue para membrana plasmática (2º etapa) e depois externamente à membrana (3º etapa). O B-lactâmico interfere na terceira etapa de síntese (porção final da formação do peptidoglicano); 
Mecanismo de atuação dos B-lactâmicos? 	
Nessa terceira etapa de síntese há proteínas, como as PBPs (Proteína ligadora à Penicilina), que inserem mais N-acetilglicosamina e N-acetilmurâmico para estender a cadeia ou repor a parede celular. Os B-lactâmicos, através do seu anel, conseguem se ligar a diferentes proteínas PBPs. 
As PBPs precisam de espaços para inserção, então estimulam a produção das enzimas autolisinas que abrem espaços no peptidoglicano, onde são adicionadas novas unidades de ácido N-acetilmurâmico e N-acteil-glucosamina. A fixação dos antibióticos B-lactâmicos às PBP leva a um aumento da atividade de autolisinas, levando um desequilíbrio na síntese da camada do peptidoglicano com lise da célula, ou seja, estimula a própria célula a destruir sua parece celular. Bactéria sem parede celular perde a capacidade de se instalar num hospedeiro. 
Tem alguns compostos que possuem o anel B-lactâmico, mas não tem atividade antibacteriana, seu anel não tem a capacidade de se ligar a PBP e estimular a produção exacerbada de autolisinas. Mas é resistente a atuação da B-lactamase, assim podem ser associados a outros antibióticos funcionando como um escudo que protege o anel do outro antibiótico da ação da B-lactamase. Exemplos dessas substâncias: Ácido clavulanico (Clavulanato), Sulbactam e Tazobactam. 
AULA 06. Mecanismos de resistência II, controle de crescimento microbiano por agentes químicos e físicos.
Os glicopeptídeos se ligam ao dipeptídeo terminal, dos precursores do peptidoglicano impedindo a formação das ligações cruzadas. 
ALTERAÇÃO DA MEMBRANA EXTERNA
(a). Lipopeptídeos (Ação contra gram negativas; espectro pequeno): Polimixina B (Algumas vezes são as ultimas opções de tratamento).
Como ocorre a atuação? Atuação assemelha-se a um detergente catiônico, devido à presença, de grupamentos básicos (NH3+) e de uma cadeia lateral de ácido graxo. Quando essa molécula passa pela membrana externa o grupamento amino não vai conseguir atravessar, e só passa a cadeia lateral de ácidos graxos, de forma que a molécula fica de forma intercalada na membrana, fazendo uma competição por cálcio e magnésio (moléculas estabilizadoras da membrana), perdendo cálcio e magnésio, essa perda faz com que a membrana plasmática seja desestruturada, ocorrendo à lise osmótica da bactéria. Essas polimixina também podem ser neutralizantes de endotoxinas (LPS – na membrana externa).
SÍNTESE PROTEICA
Atuam no ribossomo (os ribossomos são diferentes da célula proteica 70S do eucarioto 80S).
(a). Macrolídeos: Azitromicina 
(b). Clorafenicol
(c). Tetraciclina
(d). Aminoglicosídeos: Amicacina, Gentamicina (Genta)
(e). Oxazolidinonas: Linezolida
(f). Tetraciclinas
ÁCIDO NUCLEICO
Rifampicina: Inibe a polimerase, impedindo a duplicação do material genético. 
Quinolonas: Inibidores da enzima bacteriana DNA girase. 
Metronidazol (Atuação em bactérias anaeróbicas): Produz intermediários tóxicos degradando o DNA (METRONIDAZOL NÃO CAI NA PROVA)
ALTERAÇÃO DA VIA METABÓLICA 
Sulfametoxazol-Trimetoprim (Bactrim) 
Atuação da Sulfa na síntese do ácido fólico, competindo por analogia com a molécula do PABA (ácido paraminobenzoico), a sulfa entra no lugar do PABA tendo a interrupção de todas as vias que possuem ácido fólico como precursor. 
MÉTODOS ALTERNATIVOS – TRATAMENTO INFECÇÕES MICROBIANAS
Bacteriocinas: São substâncias produzidas por bactérias e capazes de matar bactérias. Porém possuem um estreito espectro de ação – apenas bactérias da mesma espécie ou evolutivamente próximas. Maioria das Bacteriocinas possuem determinante genético plasmidial. 
MECANISMO DE RESISTÊNCIA:
- Escolha empírica do antimicrobiano: Necessidade de anamnese. Trata-se realmente de uma infecção bacteriana? É uma infecção comunitária ou hospitalar? Qual o foco? Qual a faixa etária do paciente? Quais as condições predisponentes? Qual a gravidade da infecção? Como estão as funções hepáticas e renais? Indica-se uma cobertura antimicrobiana ampla contra os patógenos mais prováveis.
VARIABILIDADE ASSOCIADA A MUTAÇÃO:
Resistência bacteriana: Entende-se por uma bactéria que era sensível ao medicamento e torna-se resistente. Em quais situações isso ocorre? Em um evento que gere variabilidade genética – MUTAÇÃO. A cada vez que a bactéria se replica tem um percentual de mutação – evento ao acaso e natural. 
Observação: Células bacterianas são mortas ou impedidas de multiplicação pelo antimicrobiano com exceção dos mutantes resistentes ao antimicrobiano específico. Mas se o uso de antibióticos está no horário certo, concentração correta diminui a replicação dos mutantes, não necessariamente irá matar a célula mutante, mas vai ter uma ação sobre ela, seu sistema imunológico dá conta. Quando o uso de antibióticos é incorreto os mutantes continuam com o crescimento na presença do antimicrobiano e iniciam dispersão pelo ambiente. 
VARIABILIDADE ASSOCIADA A RECOMBINAÇÃO GENÉTICA:
Duas populações bacterianas A e B crescem em um mesmo ambiente. A espécie B é resistente a droga X;
Troca de DNA (elementos genéticos móveis) ocorre entre células em baixa frequência;
Células da espécie A recebem o gene de resistência a droga X, presente no elemento genético móvel da espécie B
Na presença da droga X, as células da espécie A que receberam gene da resistência da espécie B são capazes de multiplicar-se enquanto que as células originalmente sensíveis não se multiplicam. 
CICLO DE RESISTÊNCIA DO ANTIMICROBIANO:
Aumento no uso do antimicrobiano,
Aumento na resistênciadas linhagens microbianas,
Aumento na hospitalização,
Transferência de genes,
Mutação,
Uso inapropriado do antimicrobiano,
Diagnóstico inadequado da doença infecciosa.