MICROBIOLOGIA RESUMO

Prévia do material em texto

MICROBIOLOGIA
AULA 1 – ESTUDO DOS MICRORGANISMOS
 
Os microrganismos celulares são estudados através da microscopia, sendo eles: Protozoários; Fungos (bolores e de leveduraas); Bactérias; Vírus.
-São cultivados em meio nutritivo (in vitro), formando aglomerados celulares (onde milhares deles juntos podem ser vistos macroscopicamente) = colónias bacterianas.
Além disso, dependendo do meio em que vivem eles podem ser benéficos (fermentos e fungos) ou maléficos (fungos e bactérias nos seres humanos de maneira descontrolada e inapropriada). 
 
 Todas as pessoas possuem microorganismos na superfície e dentro do corpo, que constituem a flora/microbiota normal. A capacidade de uma determinada espécie de micróbio de causar doença e a resistência do organismo hospedeiro serão fatores importantes para determinar se uma pessoa contrair ou não uma doença. 
obs: uma doença infecciosa e aquela em que o patogeno invade um hospedeiro suscetivel, já a emergente e aquela que e uma doença nova (ou modificada) que mostra o aumento na incidência de um passado recente ou num potencial para aumento num futuro próximo
 Os vírus (observados apenas por microscópio electrónico) são considerados acelulares (ou seja, não sao células), mas com uma estrutura de proteção chamada capsideo. Alem disso, por essas características, eles não possuem tratamentos específicos, sendo utilizados antiretrovirais – diminuem um vírus de multiplicação. 
Existem 2 tipos de vírus: aqueles com o RNA humano produzem DNA viral (retrovírus), e os com o DNA humano produzem o RNA viral. 
Sendo então, parasitas obrigatórios. 
 Os fungos são eucariontes (com núcleo organizado) e contem material genético (DNA) envolto pela membrana celular, com parede celular rígida de quitina (polissacarídeo insolúvel). Apresentam-se de forma unicelular (leveduras) e multicelular (bolores; cogumelos) que não realizam fotossíntese. Alem disso, os bolores (multicelulares) formam massas visíveis chamadas de micélios (que sao longos filamentos de hifas que se ramificam e entrelaçam entre si).
 Os fungos podem se reproduzir de maneira Sexuada ou Assexuadamente, sempre obtendo alimentação do meio em que vivem.
 
As Bactérias devem ser estudadas com os aspectos:
-morfologia
-fisiologia
-patogénicas (podem provocar uma doença) e não patogénicas
-controle bacteriano
AULA 2/ 3/ 4 – BACTERIOLOGIA
 
Caracteristicas Gerais das Bacterias:
- Procariontes (sem nucleo; com ribossomos 70S)
- Unicelulares (uma celula)
- Autotrofas ou Heterotrofas (podem ou nao produzir o proprio alimento) 
- Parede celular constituída de Mureina ou Peptideoglicano
- Moveis (flageladas) ou imóveis
-Morfologias como:
 -Cocos (esfericos)
 -Bacilos (bastao)
 -Espiral (espirilos/vibriao)
- Patogenicas (diarreia, disenteria, meningite, tuberculose) ou microbiota normal.
1 – Ribossomos: 70S sao responsáveis pela síntese proteica e podem ser inibidos por certos antibióticos (bacteriostáticos). Alem disso, eles expressam o DNA da bactéria, permitindo apos a transcrição, a tradução e a fabricação de proteínas/enzimas.
2- Citoplasma: contem substancias como H20, nutrientes, DNA.
3- Cromossomo: Unico e circular, representa o material genético da bactéria, composto por plasmídeos (que sao DNA circulantes extracromossomicos, podendo passar de uma bact.. para outra – resistindo aos antibioticos)
4- Membrana Plasmatica (citoplasmática): possui uma permeabilidade seletiva, conduzindo enzimas para reações metabólicas – degradação de nutrientes, produção de energia, fotossíntese. Ao mesmo tempo, esta membrana pode ser destruída por álcoois e polimixinas (que possuem acao bactericida).
5- Parede celular: de peptídeoglicano ou Mureina
6- Capsula (não obrigatória): proteção extra a bactéria, composta por açúcar, tornando-se escorregadia e dificultando a fagocitose. 
 
Morfologicamente as bacterias podem ser dividias pelo tamanho, fomra e arranjo celular. 
Tamanho:
As bacterias tem de 0,2 ate 2,0 um de diametro e 2 ate 8 um de comprimento.
Formas:
Cocos (esfericos) - Diplococos ; Estreptococos ; Estafilococos
Bacilos (bastao) – Diplobacilos ; Estreptobacilos
Espiral (espirilos) – “forma de um saca rolha”
Vibrioes – “feijoes” 
Estruturas externas a Parede Celular:
Glicocalice (Capsula): 
e um revestimento de acucar, gelatinoso e viscoso, que conribue para a virulencia bacteriana (medida do grau com que um patogeno causa doenca), alem de: proteger a bacteria contra uma possivel fagocitose dos macrofagos; serem parte da reserva energetica; impedirem o ressecamento/desidratacao; auxiliaram na fixacaoa substratos (implantes, plantas, pedras, etc). 
Fimbrias: apendice proteico curto e delgado que tende a aderir umas as outras, e as superficeis. 
Pili (Fimbria F): envolvidos na mobilidade delular e na transferencia de DNA (plasmidial) de uma celula para outra - recebendo esta uma nova funcao de resistencia a um antibiotico por exemplo. 
Flagelos:
Apendicoes filamentosos longos (filamento, alca, corpo basal). Rotacionam para empurrar e movimentar a celula, podendo apresentar um movimento em direcao a um atraente (taxia positiva), ou um movimento para longe de um repelente (taxia negativa)
A PAREDE CELULAR
 Tem como principal função a proteção e prevenção quanto a ruptura das células bacterianas (pela pressão da agua de dentro e de fora). Clinicamente, a parede celular e importante pois contribui para a capacidade de algumas espécies causarem doenças e também por ser o local de acao de alguns antibióticos. Sua composição química permite sua classificação (gram + ou gram -).
 Composta por:
- Peptideoglinaco (PPG) – conhecido também como Mureina- composto por dissacarídeos e monossacarídeos: NAG e NAM , que se ligam aos acucares formando um esqueleto de carboidratos (porcao glicana) 
OBS: A Penicilina interfere com as ligações finais de peptideoglicanas pelas pontes cruzadas peptídicas, resultando em uma Lise da parede celular, causada pela ruptura da membrana plasmática e pela perda de citoplasma. 
++++ GRAM POSITIVAS ++++
Composta por muitas camadas de peptideoglicanas, formamdo uma estrutura espessa e rígida
- Contem acido teicoico (álcool) e fosfato que facilitam na coloração da bactéria 
---- GRAM NEGATIVAS ----
Compostas por poucas camadas de peptideoglicana e uma membrane externa
Tende a ser mais resistente, pois os antibioticos nao podem atravessar a camada de lipopolissacarideo
- Protége a celula da fagocitose (pela forte carga negative), da acao da penicilina, da lisozima e outras substancias quimicas
- O componente lipossacarideo da membrana externa, consiste em acucares (polissacarideos O) que atuam como antigenos e delipideo A, que e uma endotoxina.
COLORACAO DE GRAM
A coloração de mocroorganismos serve para tornar algumas de suas estruturas mais visíveis e para isso ocorre o procedimento de:
1.Fixacao do microorganismo a lamina do microscópio ( que mata e adere estes microorganismos).
2. Esfregaço, sendo a passagem desses microorganismos pela lamina
3. Adição de corantes
- Coloração de Gram, passos:
1.um esfregaço fixado pelo calor, e recoberto com um corante básico purpura (CRISTAL VIOLETA)
2. Lava-se o corante purpura, mas os microrganismos não são retirados pois foram fixados a lamina utilizando-se o calor
3. Adiciona-se IODO, que apos ser lavado deixa as bactérias (gram + e gram - ) com cor violeta escuro.
4. Utiliza-se ALCOOL para limpar a lamina, sendo considerado uma solução descolorante, que remove a cor violeta de algumas espécies de bactérias mas não de ouras.
5. O álcool e lavado e adiciona-se SAFRANINA, corante básico vermelho. 
As Bactérias GRAM NEGATIVAS não retém a coloração violeta, permanecendo incolores ate ser adicionado a Safranina (vermelha), pois devido a lavagem do álcool rompe-se a camada ext. De lipopolissacarideos, liberando as moléculas de ‘purpura’As Bactérias GRAM POSITIVAS retém o corante e permanecem com a cor violeta (pois possuem a parede espessa de PPG e não liberam a molécula de ‘purpura’ quando adicionado o álcool)
Reprodução bacteriana: As bactérias reproduzem-se principalmente de forma Assexuada, por divisão binária (cissiparidade) gerando indivíduos idênticos (clones), não gerando variabilidade genética. Isso pode ocorrer diversas vezes, e a cada descendente e passado o mesmo gene, mantendo então a perpetuação bacteriana
 
- Ocasionalmente as bactérias podem sofrer recombinação genética (bactéria de uma espécie conjuga com a outra de espécie diferente, ganhando/passando informação genética), podendo ser por: Transformação, Transdução, Conjugação. 
- Dessa maneira, passam a adquirir novas características genéticas e transferí-las para suas células-filhas.
Transformação: Ocorre por captação de DNA livre no meio após citólise de uma célula (doadora). 
-Na superfície da célula receptora, há sítios de ligação ao DNA livre. 
-A incorporação desses trechos de DNA poderá ocorrer se houver homologia entre o DNA livre e o DNA da receptora, caso contrário o DNA será degradado por nucleases.
Transdução: Ocorre através da infecção das bactérias por bacteriófagos temperados.
- Virus inocula na bactéria um DNA (que pode ser bacteriano ou viral): bacteriofagos
- Ciclo lisogênico: não provoca a morte da célula hospedeira, transfere para a bactéria DNA viral. 
Conjugação: Ocorre através da transferência de plasmídeos (pequena parte do material genético) de uma célula doadora para uma célula receptora.
- Essa transferência ocorre através da fímbria sexual (fímbria F) 
- Bactéria doadora é atraída por “ferormônios”
-Requer o contato direto com a célula 
- Bactérias diferentes geneticamente
AULA 5 – CRESCIMENTO BACTERIANO
Corresponde ao aumento do numero de indivuduos, e não ao tamanho celular !!!!
Fatores necessários para que ocorra o crescimento bacteriano:
FISICOS:
Temperatura: em que cada bactéria independente do grupo, possui uma temperatura minima de crescimento; ótima de crescimento; e máxima de crescimento, sendo a temperatura máxima em que a bactéria consegue crescer. Existem três grupos principais:
- Psicrofilos (baixa temperatura): 0 – 20 graus celcius - e que geralmente resistem a temperaturas baixas quando inoculadas aos alimentos (geladeira), mas mesmo assim tendem a diminuir seu numero de crescimento bacteriano.
-Mesofilos ( temperatura similar aos seres humanos): 25 - 40 graus – maioria.
-Termofilos (altas temperaturas): 50 – 60 graus 
 pH: sendo a acidez ou a alcalinidade de uma solução.
- Maioria dos microorganismos crescem em pH neutro (6,5 – 7,5)
- Poucas bactérias conseguem viver em pH acido (4,0), e sao chamadas de acidófilas, como as Thiobacillus ou ate mesmo os fungos que conseguem viver em pH = 1.
-Existem bactérias que vivem em meio alcalino, chamadas de alcalifilas, como as Bacillus e Archea (ph= 10 – 11)
Pressao osmótica: meios hipotônicos e hipertônicos – utilização do sal para matar as bactérias. 
QUIMICOS
Agua: essencial e universal.
Carbono: elemento essencial e estrutural para a formação da bactéria; essencial para a síntese de todos os compostos orgânicos necessários para manter a célula viva. Heterotroficos (obtem carbono através de proteínas, carboidratos e lipidios); Autotroficos (organismo produz seu próprio alimento através da fixação de CO2 pela fotossíntese).
Nitrogenio: utilizado pra sintetizar os grupos de aminos presentes nos aminoácidos (das proteínas); síntese de proteínas DNA, RNA e ATP.
Enxofre: realiza a síntese de proteínas.
Fosforo: utilizado pra sintetizar ácidos nucleicos DNA e RNA.
Potassio, Magnesio e Calcio: essenciais para os microorganismos, utilizados como fatores para a realização de reações enzimáticas. 
Elementos Tracos: sao elementos que as bacterias requerem porcoes muito pequenas, sendo a maioria essencial para a funções de certas enzimas. 
Oxigenio: 
Dois grandes grupos: Aerobicos (que utilizam O2 para sobreviver) e os Anaerobios (que não necessitam do O2 para sobreviver e crescer.
- Os seres aeróbicos podem se dividir em: obrigatórios; facultativos, que necessitam do oxigênio mas conseguem continuar a crescer na ausência deste mas com uma eficácia diminuída; microaerofilos que utilizam minimamente o oxigênio.
- Os seres anaeróbicos podem se dividir em: obrigatórios e aerotolerantes, que não necessitam de O2 mas se este estiver presente apenas inibe o crescimento bacteriano.
OBS: Catalase: e uma enzima que ajuda a separar o oxigênio que esta dissolvido na agua. 
Crescimento de culturas bacterianas:
Divisao bacteriana e um método de reprodução (fissão binaria), na qual uma única célula se divide dando origem a duas células idênticas, sendo um modo assexuado de reprodução.
EXEMPLO: Sabendo-se de o tempo de geração de E. coli é de 20 minutos, partindo-se de uma única célula, quantas células bacterianas serão obtidas após 1 hora de cultivo? 
1 hora: teremos 3 gerações (n=3) 
Então: X= 2n X= 2³ X= 8
2 horas: teremos 6 gerações (n=6) 
Então: X= 2n X = 2 a 6ª X=64
Crescimento em laboratório: em sistema fechado
- Dentro de um tubo de ensaio contendo meio de cultura (nutrientes) onde após a introdução delas, nenhum outro nutriente será adicionado ao sistema e nenhum produto de excreção (toxina) será removido.
- Dessa maneira, podemos acompanhar o crescimento bacteriano nesse sistema e observar algumas etapas muito características
O que ocorre? Assim que são adicionadas ao sistema e após se adaptarem, as células se dividem (divisão binaria), aumentando a população em escala exponencial, até que os nutrientes sejam o fator limitante para a continuidade do crescimento. Deste momento em diante as bactérias começam a morrer. Assim, em sistema fechado podemos notar várias fases do crescimento bacteriano e podemos elaborar uma curva característica que é subdividida em 4 fases: 
Fase LAG: Adaptação das bactérias ao meio, com pouca variação no numero de células pois elas não se reproduzem imediatamente, porem esta ocorrendo uma intensa atividade metabólica – envolvendo principalmente a síntese de enzimas. 
Fase LOG (exponencial): momento em que as células se dividem intensivamente, ocorrendo uma alta atividade metabólica.
Fase estacionária: momento em que as mortes microbianas sao equilibradas pela produção de novas células. A causa de inicio de mortes não e sempre clara, pode ser por: mudanças do pH, acumulo de resíduos, esgotamento de nutrientes.
Fase de declínio: momento que em o numero de células mortas ultrapassa o numero de células novas formadas. 
Metabolismo bacteriano: vias metabólicas que geram energia e que sao utilizadas pelas baterias.
Características Gerais: 
- Capacidade de hidrolisar os mais diversos materiais (Catabolismo)
- Diversidade metabólica: variedade de enzimas produzidas para captação de nutrientes. Produção de Toxinas: hemolisinas, coagulases, etc
Podemos classificar as bactérias, de acordo com o a fonte de carbono e o tipo de energia que utilizam.
Considerando a FONTE DE CARBONO: 
1. Autotróficos (alimentação própria) :utilizam CO2
2. Heterotróficos (alimentação depende de terceiros): utilizam compostos orgânicos (glicose)
Considerando a FONTE DE ENERGIA:
1.Fototróficos :usam a energia luminosa como sua fonte primaria de energia.
2. Quimiotróficos: dependem de reações de oxidaçãoredução de compostos orgânicos e inorgânicos para obter energia. 
Fotoautotroficos;
Foto-heterotroficos;
Quimioartotroficos;
Quimio-heterotroficos
Fonte de Energia
Fonte de Carbono
Categorias nutricionais dos microorganismos
Meio de Cultura
O meio de cultura bacteriana e um material preparado para o crescimento do microorganismo, em que cada amostra deve conter especificidades como: nível de pH, oxigênio, nitrogênio, agua, e deve estar estéril (ouseja, inicialmente sem microorganismos). As bactérias introduzidas a este meio sao denominadas inoculas.
Existem meios de cultivo com diferentes consistências: liquido, semi-solido e solido. 
Para dar consistência a um meio de cultura adiciona-se AGAR = polissacarídeo derivado de algas marinhas que se liquefaz por volta de 100 graus formando uma solução transparente, e permanece em estado liquido ate 40 graus (quando esta na temperatura ambiente, ele se solidifica) – não serve de nutriente!!!
TIPOS de meio de cultura:
-Meio mineral (mínimo): sais minerais e fonte de carbono (açúcar) 
- Meio Completo 
1. Sintetico: toda a composição química e conhecida (Caldo Nutriente; Agar-nutriente), com extrado de leveduras e outros fatores orgânicos solúveis, apresentando-se em forma liquida.
2. Complexo: feito com nutrientes como extrato de leveduras, de carnes, ou de plantas, sendo que as necessidades energéticas sao fornecidas pelas proteínas e vitaminas.
- Meio Seletivo: permite o crescimento de uma determinada bactéria de interesse, impedindo o crescimento de outras como por exemplo:
1. Meio de MacConkey, que contem cristal violeta e sais biliares, impedido o crescimento de Gram+, e favorecendo o crescimento de Gram-
2. Meio de Sabourand, seletivo para fungos que dominam a maioria das bactérias neste pH (5,5)
- Meio Diferencial: facilitam a diferenciação das colônias de um microorganismo desejado em relação a outras colônias crescendo na mesma placa, permitindo assim uma distinção visual pela simples observação das características das colônias no meio de cultura. Por exemplo
1. Meio de MacConkey
2.Meio de Agar-sangue (que contem hemácias) identificando espécies bacterianas que destroem essas hemácias gerando uma hemólise e um circulo amarelado ao redor de suas colônias 
 
AULA 6 – CONTROLE DO CRESCIMENTO MICROBIANO
Objetivos
Metodos usados no controle de microorganismos: físicos e químicos
COMO controlar o crescimento?
- Remocao
- Inibicao
- Morte, por agentes físicos ou químicos.
POR QUE controlar?
-Prevencao da transmissão de doenças infecciosas
- Evitar a decompisicao de alimentos
-Evitar a contaminação da agua e do ambiente
A terminologia do controle microbiano:
	Termos
	Definicao 
	Comentarios
	ESTERILIZACAO
	Destruicao (ou remocao) de todas as formas de vida microbiana, incluindo endósporos (formas mais resistentes)
	Normalmente realizada com vapor sob pressão ou com um gas esterilizante. Liquidos ou gases podem ser esterilizados pela filtração. 
	DESINFECCAO
	Destruicao de patógenos na forma vegetativa, promovendo inibição, morte ou remocao, mas sem eliminar todas as formas de vida (endósporos)
	Pode fazer uso de métodos físicos ou químicos como: radiação UV; Agua fervente; Vapor d’agua; desinfectantes (tratam uma superfície ou uma substancia inerte).
	ANTISSEPSIA
	Destruicao de patógenos na forma vegetativa em tecidos vivos.
	O tratamento e quase sempre por antimicrobianos químicos (antissépticos).
	DEGERMACAO
	Remocao mecânica dos microorganismos em vez de morte, em uma área limitada. 
	Remocao mecânica feita com algodão embebido em álcool.
	SANITIZACAO
	Tratamento destinado a reduzir as contagens microbianas nos utensílios alimentares a níveis seguros da saúde publica. 
	Lavagens em altas temperaturas ou imersão em um desinfectante químico, reduzindo as chances de transmissão da doença de um usuário para outro.
Outros conceitos:
 Sulfixo CIDA: Nome de tratamentos que causam a morte direta dos micróbios (germicida).
Sulfixo STATICO/STASE: Nome do tratamento que refere-se a inibição do crescimento e da multiplicação de microorganismos (bacteriostarico).
Sulfixo SEPSE: Termo que indica a contaminação (asséptico).
Fatores que influenciam no tratamento microbiano; Taxa de Morte Microbiana: geralmente encontra-se de forma constante de morte, influenciado por vários fatores como:
Tamanho da população;
Natureza da população (presença de endósporos mais resistentes e diferentes estágios do crescimento, onde que as células jovens sao mais suscetíveis do que as que estão na fase estacionaria);
Concentracao dos agentes;
Tempo de exposição;
Temperatura (quanto maior a temperatura, mais eficiente sera, em que a cada grau, aumenta-se em 10x a eficácia e potencializa o controle);
Condicoes Ambientas ( a presença de meteria orgânica geralmente inibe a acao dos antimicrobianos químicos; pH do meio e o calor também influenciam pois o meio acido potencializa o resultado de morte microbiana).
Acoes dos agentes de controle microbiano, que matam ou inibem os microorganismos:
Alteracao na permeabilidade da membrana plasmática: a membrana plasmática se localiza no interior da célula e e composta por lipídeos e proteínas, que quando afetados por agentes externos (antimicrobianos) podem causar o extravasamento do conteúdo celular no meio circundante e intefirir no crescimento da célula (pela desregulação da passagem de nutrientes para o interior celular e a eliminação de dejetos).
Danos as proteínas e ácidos nucleicos: as proteínas e os ácidos nucleicos possuem uma conformação tridimensional que pode ser alterada (desnaturada) quando entram em contato com agentes químicos, os quais destroem as pontes de hidrogênios presentes. Dessa forma, as enzimas e ácidos nucleicos (DNA e RNA) deixam de ter suas funções vitais (como o transporte da informação genética celular), fazendo com que a célula não tenha atividades de replicação, metabólica, e síntese de enzimas.
Metodos de Controle Microbiano
FISICO
	Temperatura
- Fervura 
- Autoclave
- Pasteurizacao
- Calor seco
- Baixas Temperaturas
	Promove a desnaturação das proteínas.
	Filtracao
	Separa as bactérias do liquido de suspensão, removendo os microorganismos utilizando-se a tela de retenção.
	Ressecamento
	Interrupção do metabolismo pois envolve a remocao de agua dos microorganismos bacterianos.
	Pressao Osmotica 
	Gera a plasmólise, resultando na perda de agua das células.
	Radiacao
- Ionizante
- Não ionizante
	Promove alteração no DNA.
 TEMPERATURA:
Calor Umido (mata os microorganismos não esporulados pela coagulação de proteínas e rompimento das pontes de hidrogênio): 
Fervura a 100 graus (mata as formas vegetativas dos patógenos bacterianos)
- Vapor de fluxo livre (não mata os endósporos, nem os vírus).
Autoclave (desnaturação de proteínas, matando todos os tipos de organismos, inclusive os endósporos): utilizada para esterilizar meios de cultura, instrumentos, equipamentos intravenosos e etc.
3. Pasteurizacao (desnaturação de proteínas): mata os patógenos e reduz o numero de microorganismos presentes. Alem disso, costuma ser aplicados em alimentos, fazendo com que eles durem por mais tempo.
Calor Seco (queima os microorganismos):
Flambagem: material e levado diretamente ao fogo, utilizado na desinfecção de alcas bacteriológicas.
- Estufa esterilizante.
Baixas temperaturas (que dependendo do tipo de microorganismo pode ou não sobreviver – psicofilos)
FILTRACAO: ocorre por meio da passagem de um líquidos ou um gas, através de um material semelhante a uma tela, com poros pequenos o suficiente para reter microorganismos, sendo útil para esterilizar líquidos. 
RESSECAMENTO: pela ausência de agua os microorganismos não conseguem crescer ou se reproduzir, mas podem permanecer viáveis por vários anos quando for reestabelecido o nível de agua. Esta técnica interrompe o metabolismo celular e gera a conservação de alimentos.
PRESSAO OSMOTICA: realizado pela promoção de altas concentrações de sais/acucares gerando meios hipertônicos/hipotônicos e o consequente movimento de liquido para dentro ou fora da celular (conforme a concentração desses nutrientes). E geralmente utilizado para a conservação de alimentos
RADIACAO (apresenta vários efeitos nas células dependendo do comprimento de onda, intensidade e duração): 
Ionizante(raios gama, raios X, feixes de elétrons): possui um comprimento de onda curto, transportando mais energia, e ioniza a agua formando radicaid de hidroxila altamente reativos, que reagem com o DNA e o destroe.
Não ionizante (luz UV): possui em grande comprimento de onda, e causa danos as moléculas de DNA mas não destrói, alterando apenas a perda da capacidade de multiplicação. Com isso, apresenta uma baixa permeabilidade (e não atravessa materiais como o vidro)