Microbiologia - Bactérias

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Maria Eduarda Onofre 
Microbiologia 
 
RELAÇÃO HOSPEDEIRO/PARASITA 
 
Microbiota normal​: Alguns grupos de vírus, fungos e protozoários, são regularmente encontrados 
em indivíduos sadios, porém representam uma minoria. 
● Fatores de uma microbiota​ normal​: ​Nutrientes, Defesas do organismo hospedeiro 
● Fatores que​ afetam​ a microbiota: ​Idade, Dieta, Saúde, Deficiências e estresse; 
 
Microbiota/Hospedeiro: ​A relação entre a microbiota e o hospedeiro é chamada​ ​simbiose. 
 
Antagonismo microbiano (Exclusão competitiva)​: A microbiota pode beneficiar o hospedeiro ao 
impedir o crescimento​ de organismos potencialmente perigosos. ​Ex: ​Candida albicans​. 
● Células de ​E. coli ​ produzem​ bacteriocinas​, que inibem o crescimento de outras bactérias da 
mesma espécie ou relacionadas, a ​microbiota do intestino grosso inibe​ de maneira eficiente 
o ​crescimento de ​C. difficile​ ​(responsável por quase todas as infecções do TGI que se 
seguem à antibioticoterapia, desde diarreias leves até colites severas) possivelmente 
tornando os receptores do hospedeiro indisponíveis; 
● Colonização: aquisição de um novo organismo 
 
Membros da microbiota normal: ​Podem causar doenças​ especialmente em indivíduos 
imunocomprometidos ​em outras regiões do corpo​; 
Constituem um mecanismo de defesa protetor, interferindo na colonização por bactérias patógenas. 
Ex: ​antibióticos reduzem a microflora do cólon, permitindo que ​C. difficile ​cresça causando colite 
pseudomembranosa ​. 
A microbiota não é necessária para organismos em bom estado nutricionais. 
Ativa o Sistema Imune. 
Regiões desprovidas de microbiota normal: ​SNC, sangue, fígado, baço, rins e bexiga​. 
 
Microbiotas PELE:​ Áreas​ secas ​possuem ​poucos​ organismos residentes, enquanto áreas ​úmidas 
apresentam uma ​população muito maior​; 
Principais microrganismos​: ​S. epidermis​ (não patógeno quando no estrato córneo, causa doença 
em determinados sítios como válvulas cardíacas);​ ​S. aureus​; ​Difteróides anaeróbios​; ​P. acnes​; 
Fungos no couro cabeludo e ao redor das narinas​:​ ​Candida albicans 
 
Microbiota da CONJUNTIVA DO OLHO:​ Contém basicamente a ​mesma microbiota encontrada 
na pele​. As lágrimas e o ato de piscar também eliminam alguns micróbios e impede colonização. 
Predominantes:​ ​S. epidermis, S. aureus ​e difteróides​; e com frequência apresenta espécies do 
gênero​ ​Neisseriae ​e bacilos gram negativos​. 
 
 
Microbiotas TRATO RESPIRATÓRIO:​ nariz, garganta e boca; 
Espécies: ​estreptococos, estafilococos, ​os difteróides e os cocos gram-negativos; 
Não-patógenos: ​Neisseria, S. epidermis​ ​que ocupam sítios de adesão de mucosa da faringe e 
impedem o crescimento ​ de ​Patógenos​: ​ ​S. pyogenes, neisseria meningitidis, S. aureus. 
Na boca:​ ​Streptococos mutans​ ​precursor da cárie oral,​ ​Eikenella corrodens​:​ microbiota oral 
normal, causa infecções na pele e tecidos moles, ​Bactérias anaeróbias​ (​Bacteroides, prevotella, 
fusobacterium, clostridium e peptostreptococcus​) são encontradas nos sulcos gengivais. 
 
 
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Microbiotas TRATO INTESTINAL:​ ​Estômago​ possui ​poucos​ organismos devido ao ​pH​; 
Intestino delgado tem um pequeno número, principalmente encontrados no íleo; Cólon é o principal 
local das bactérias, pois 20% das fezes são compostas de bactérias; 
Doenças extraintestinais: ​E. coli​ ​causa ​infecções no trato urinário​; ​Bacteroides fragilis ​ ​causa 
peritonite​; ​Enterococcus faecali ​ infecções no​ trato urinário e endocardite​ e ​Pseudomonas 
aeruginosa​ ​diversas infecções. 
 
Microbiotas TRATO GENITOURINÁRIO:​ Principalmente espécies de ​lactobacillus ​, 
responsáveis pela produção de ácido que ​mantém o pH da vagina​. Cerca de 20% das mulheres em 
idade fértil apresentam estreptococos do grupo B na vagina​ (causa sépsis e meningite em RN) e​ 5% 
das mulheres ​S. aureus​ ​que têm predisposição à síndrome do choque tóxico. Em indivíduos sadios ​a 
urina é estéril​ quando chega na bexiga e porções mais distais da uretra sofrem ​contaminações por ​S. 
epidermis, Enterococcus faecalis ​e ​difteróides ​. 
Vagina: ​a flora bacteriana sofre alterações com a idade​: Antes da puberdade predominam 
Estafilococos, estreptococos, difteróides e ​E. coli​.​ Subsequentemente ​Lactobacillus aerophilus 
mantém o pH) e um fungo Cândida. 
 
MECANISMOS DE PATOGÊNESE 
As bactérias adquiriram traços genéticos que as capacitaram: Entrar no ambiente ​(invadir)​; 
Permanecer em um nicho ​(aderir ou colonizar)​; Ganhar acesso as fontes alimentares ​(enzimas)​; 
Escapar das respostas imunes ​(cápsula)​. 
Traços genéticos são fatores de virulência que aumentam a habilidade da bactéria de causar doença, 
a maioria das bactérias causam doenças por destruírem tecidos e liberarem toxinas porém, nem 
todas as bactérias causam doenças. 
Virulência: medida da patogenicidade, sendo determinada pelo número de organismos necessários 
para causar a doença. 
Estágios da patogênese bacteriana: 
1) TRANSMISSÃO​ a partir de uma ​fonte externa até a porta de entrada; 
2) EVASÃO​ ​das defesas primárias,​ como pele ou ácido estomacal; 
3) ADESÃO​ ​às membranas mucosas​, geralmente por bactérias que apresentam pili; 
4) COLONIZAÇÃO​ decorrente do ​crescimento das bactérias ​no sítio de adesão; 
5) SINTOMAS DA DOENÇA​ causada pelas​ toxinas ou inflamação; 
6) RESPOSTA DO HOSPEDEIRO​, tanto inespecíficas como específicas (imunidade); 
7) PROGRESSÃO​ ou ​RESOLUÇÃO​ da doença. 
 
 
Determinantes da Patogênese bacteriana: 
1. TRANSMISSÃO​: ​humano x humano​; ​fontes não-humanas ​(solo, animais e água); fômites 
(toalhas, lençóis) e transmissão vertical (placenta, canal de parto ou leite); Os patógenos 
podem infectar o corpo humano por várias vias, denominadas​ ​portas de entrada​: ​T. 
respiratório, T. intestinal, T. genital ou pele. 
2. ADESÃO À SUPERFÍCIE CELULAR​: Pili, produção de substâncias (cápsula ou 
glicocálice) e mediadas pelas adesinas (biofilme).​ ​E. coli ​e ​Salmonella​ - proteínas ​curli ​ ​que 
medeiam a lig. das bactérias ao endotélio e a proteína extracelular (mutantes que não 
apresentam esses mecanismos são frequentemente não patogênicos. A matriz formada por 
essas adesinas origina um revestimento denominado biofilme, que protege as bactérias 
contra antibióticos e anticorpos. 
 Cepas de​ E. coli ​ possuem ​adesinas ou fimbrias que se aderem apenas a tipos específicos ​ de células 
em certas regiões do ID. Após a aderência, Shigella e E. coli induzem a endocitose. O 
 
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Staphylococcus aureus, que causa infecções de pele, se liga à pele através de um mecanismo de 
aderência semelhante à adsorção viral. 
 3. ​INVASÃO, INFLAMAÇÃO E SOBREVIVÊNCIA INTRACELULAR​: Principais 
mecanismos pelos quais as bactérias causam doença consiste na ​invasão​ do tecido seguida por 
inflamação​. Além da produção de toxina. 
Cápsulas:​ Cápsula externa à parede celular de vários patôgenos importantes ​Strep. pneunoniae​ e 
Neisseria meningitidis​. A cápsula impede a adesão do fagócito às bactérias. A parede celular de 
certas bactérias contém substâncias químicas que contribuem para a virulência. O Streptococcus 
pyogenes produz uma proteína resistente ao calor e à acidez denominada ​proteína M que medeia a 
aderência da bactéria às células epiteliais do hospedeiro e auxilia na resistência bacteriana à 
fagocitose pelos glóbulos brancos​.​ A Neisseria gonorrhoeae cresce dentro das células epiteliais e 
dos leucócitos humanos, usam suas fímbrias e outras proteínas externas, denominadas Opa, para 
aderir às células do hospedeiro​. Após a adesão, via Opa e fímbrias, a célula do hospedeiro absorve a 
bactéria. ​O ácido micólico que constitui a parede celular de Mycobacterium tuberculosis também 
aumenta sua virulência por resistir à digestão por fagócitos,​ permitindo que a bactéria possa até 
mesmo se multiplicar. 
 
 Enzimas secretadas por bactérias invasivas ​: 
1​) ​Colagenasee hialuronidase​: Tecido subcutâneo. Ex. Clostridium e Streptococcus pyogenes 
 ​2​) ​Coagulase ​: Acelera a formação de coagulo de fibrina. Proteção contra fagocitose. Ex. 
Staphylococcus aureus. 
3​) ​Imunoglobulina A protease​: Degrada a Ig A. Ex: N. gonorrhoeae, Haemophilus influenzae e 
Streptococcus pneumoniae. 
4​)​ Leucocidinas​: Capazes de destruir leocócitos, neutrófilos e macrófagos. 
5​) ​Cinases ou quinases​: Degradam a fibrina e assim digerem coágulos Ex. (estreptocinase) 
Streptococcus pyogenes. (estafilocinase). 
 
Variação antigênica 
 • Alguns micróbios podem ativar genes alternativos, o que resulta em mudanças antigênicas. 
 • A N. gonorrhoeae, por exemplo, possui em seu genoma diversas cópias do gene codificador da 
proteína Opa​. Uma grande variedade de micro-organismos é capaz de apresentar variação 
antigênica. Exemplos incluem o Influenzavirus, e a Neisseria gonorrhoeae. 
Penetração no citoesqueleto das células do hospedeiro 
Produção de proteínas de superfície, invasinas, que causam o rearranjo dos filamentos de actina. ​Ex​. 
Salmonella e E. coli. 
 
As bactérias podem ​causar 2 tipos​ de inflamação: 
 ​Piogênica ​ – com produção de pus. Predomínio Neutrófilos. Bactérias mais importantes: cocos 
gram-positivos e gram-negativos. 
 Granulomatosa​ – Predomínio macrófagos e células T. Organismo mais importante 
Mycobacterium tuberculosis. 
 
Sobrevivência intercelular​: Patógenos intracelulares.. As mais conhecidas dessas bactérias 
pertencem aos gêneros Mycobacterium, Legionella, Brucella. 
Exotoxinas​:​ Secretada pela bactéria. Genes frequentemente plasmídeos. Doenças típicas : difteria, 
tétano e botulismo. ​ Mais tóxicas​. 
Nomeando as exotoxinas​: neurotoxinas, as cardiotoxinas, as leucotoxinas, as enterotoxinas atacam 
as células que revestem o trato gastrintestinal, as citotoxinas, toxina diftérica e a toxina tetânica, a 
toxina botulínica (Clostridium botulinum) e da enterotoxina colérica. 
Tipos de exotoxinas com base em sua estrutura e função​: 
 
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(1) toxinas A-B, (2) toxinas danificadoras de membrana (3) superantígenos 
Toxinas danificadoras de membrana: causam lise celular 
• ​Leucocidinas destroem leucócitos 
• ​Hemolisinas destroem eritrócitos 
Toxina do choque tóxico - estafilocócicas 
Toxinas eritrogênicas – danificam capilares sanguíneos. 
Endotoxinas​: Parte integral da parede - ​celular gram negativos e cocos​ . Lipopolissacarídeos (LPS) 
que são parte integral da parede celular. ​ A toxicidade baixa quando comparada com a exotoxina​. 
Causam febre, choque e outros sintomas generalizados. São fracamente antigênicas. O lipídeo A é o 
componente tóxico do LPS induz a superprodução de citocinas, óxido nitrico causa choque séptico. 
 
CLASSIFICAÇÃO, ESTRUTURA E REPLICAÇÃO BACTERIANA 
 
Célula Procariótica: 
BACTÉRIAS ​: ausência de um núcleo distinto; DNA é um cromossomo circular; DNA adicional - 
plasmídeos; Transcrição e tradução podem ser realizadas simultaneamente. 
Classificadas em: cocos, bacilos e espiroquetas. 
O arranjo das bactérias formam: alguns cocos organizam-se em pares = diplococos.; tetracocos; 
sarcina ( cubos contendo 8 células); alguns em cadeias = estreptococos e semelhantes a um cacho de 
uva = estafilococos. 
Parede Celular: ​ É composta por uma ​camada interna de peptideoglicanos​ e uma externa que varia 
quanto a espessura e composição química dependendo do tipo da bactéria. O ​peptidoglicano confere 
sustentação estrutural​ e mantém a forma característica da células. (comum em todas, exceto em 
espécies de ​Mycoplasma​). Paredes celulares de bactérias ácido resistentes ​Ex:​ ​Mycobacterium 
tuberculosis​ não coram com a coloração gram, pois resistem a descoloração álcool-ácido devido à 
grande concentração de lipídeos denominados ácidos micólicos. 
 
Bactérias Gram positivas​: ​O peptideoglicano forma uma camada espessa​, algumas bactérias 
apresentam ​ácido teicóico ​; os polissacarídeos e os aminoácidos carregados na camada de 
peptideoglicano a tornam ​altamente polar ​, provendo a bactéria com uma superfície hidrofílica 
espessa.​ Resistem à atividade da bile no intestino​ porém, a camada é ​digerida pela lisozima​, uma 
enzima presente nas secreções do corpo. 
 
Bactérias Gram negativas​: ​Camada de peptideoglicano é fina​, recoberta por uma membrana 
externa complexa ancorada às moléculas de lipoproteínas na camada de peptideoglicano, as 
moléculas principais da ​membrana externa são lipopolissacarídeos ​e ​lipoproteínas​, os componentes 
lipídicos lhe confere ​propriedade hidrofóbica​, a entrada de moléculas hidrofílicas como açúcar e 
aminoácidos necessária para a nutrição é conseguidas pelos poros ou proteínas (porinas) o 
Lipopolissacarídeo (LPS) tem propriedades antigênicas e tóxica. 
 
Peptideoglicano​: ​Derivado de peptídeos e glicanos (açúcar), complexa rede e entrelaçada, 
composto por ​uma única macromolécula ligada covalentemente​, confere sustentação rígida à célula 
e permite que a célula resista a meio com baixa pressão osmótica, alvo adequado de fármacos 
antibacterianos. 
Lipopolissacarídeos (LPS)​: ​Bactérias gram negativas ​, composto por: um fosfolipídio – lipídeo A – 
responsável pelos efeitos tóxicos; Um ​polissacarídeo cerne de cinco açúcares​ ligados ao lipídeo A; 
Um ​polissacarídeo externo consistindo em até 25 unidades repetidas de três a cinco açúcares. 
Ácido teicóico​:​ Bactérias gram positiva, ​fibras de glicerol fosfato ou ribitol fosfato​ – camada 
externa da parede celular. Alguns polímeros de ácido teicóico penetram a camada de 
 
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peptideoglicano e ligam-se covalentemente ao lipídio da membrana citoplasmática e outros ficam 
ancorados ao ácido murâmico do peptideoglicano; também induz o choque séptico. 
 
Espaço periplasmático:​ Contêm ​componentes e sistemas de transporte ​de ferro, proteínas, açúcares 
e outros metabólitos, enzimas hidrolíticas (proteases, fosfatases); nas Gram-negativas patogênicas 
os fatores de virulência (colagenases, hialuronidases e β-lactamases) 
 
Membrana citoplasmática:​ Uma ​dupla camada de fosfolipídios​, as membranas não apresentam 
esteroides, exceto micoplasma (sem parede celular) 
 
Citoplasma: ​ Uma ​matriz amorfa ​ que contém ribossomos, grânulos de nutrientes, metabólitos e 
plasmídeos. Uma região nucleóide interna composta de DNA. 
 
Mesossomo:​ ​invaginação​ da membrana plasmática. Enzimas responsáveis pela respiração. 
 
Ribossomos: ​ ​Síntese de proteínas​, as diferenças nas proteínas e RNAs ribossomais constituem a 
base para a ação seletiva de vários antibióticos. 
 
Nucleóide:​ Região do citoplasma ​onde o DNA está localizado 
 
Plasmídeos:​ São ​moléculas de DNA fita dupla​ , circulares e extracromossomais, capazes de 
replicar independentes do cromossomo, dão às bactérias a resistência contra os antibióticos. 
 
Cápsula:​ ​camada de polissacarídeos​. (Importante: É um determinante de virulência de diversas 
bactérias uma vez que limita a capacidade de fagócitos engolfarem as bactérias) 
 
Flagelo: ​ Apêndices longos semelhante ao chicote. ​Deslocam as bactérias​ por quimiotaxia em 
direção aos nutrientes e outros fatores atrativos. 
 
Pili (Fímbrias):​ Filamentos que se estendem a partir da superfície celular.​ Ligam as bactérias a 
receptores​ de células humanas (o pilus sexual, liga as bactérias durante a conjugação) 
 
D.Glicocálix :​ ​Revestimento polissacarídico​ secretado por muitas bactérias. Reveste as superfícies 
possibilitando a firme aderência das bactérias as estruturas variáveis ex. válvulas cardíacas. 
 
Esporos:​ Estruturas​ altamente resistentes​ em resposta a condições adversas. 
 
Metabolismo bacteriano​: 
 ​Autotróficas ou litotróficas​: Dependem exclusivamente de ​substâncias químicas inorgânicas​ como 
suas​ fontes de energia e de carbono ​. 
Heterotróficos ou organotróficos​: Bactérias e animais que ​exigem fontes de carbono​ orgânicas.Exigências mínimas: Fonte de carbono e nitrogênio fonte de energia Água e vários íons 
Elementos essenciais: Proteínas, Lipídios, Ácido nucleico, Íons (K, Na, Mg, Ca,Cl) 
 
Crescimento aeróbio e anaeróbio​: 
Para a maioria dos organismos, um suprimento adequado de oxigênio intensifica o metabolismo e o 
crescimento. 
Aeróbios obrigatórios​:​ ​Requerem oxigênio​ para o crescimento. Ex: M tuberculosis. 
Facultativos​: ​Utilizam o oxigênio​ para gerar energia por meio da respiração, caso este se encontre 
presente, contudo,​ são capazes de utilizar a via de fermentação​. 
 
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 Anaeróbios​: ​Incapazes de crescer na presença de oxigênio​, uma vez que são desprovidas de 
superóxido dismutase ou catalase, ou ambas. Ex: Clostridium tetani. 
 
Genética Bacteriana: ​crescimento Populacional: é definido como o aumento do número, ou da 
massa microbiana. 
 
CURVA DE CRESCIMENTO: 
 
Fase lag (fase de adaptação)​:​ Período variável, onde ainda ​não há 
um aumento significativo da população​. Esta fase é apenas 
observada quando o inóculo inicial é proveniente de culturas mais 
antigas. 
 
Fase log (fase exponencial)​: ​ Nesta etapa, as células estão 
plenamente adaptadas,​ absorvendo os nutrientes, sintetizando seus 
constituintes, crescendo e se duplicando​. Fármacos β-lactâmicos, como a penicilina, atuam nesta 
fase. 
 
Fase estacionária​: ​ Nesta fase, os nutrientes estão escasseando e os produtos tóxicos estão 
tornando-se mais abundantes. ​Nesta etapa não há um crescimento líquido da população ​(Nesta 
etapa ocorre também a esporulação das bactérias). 
 
 Fase de declínio (fase de morte)​: ​ A maioria das células está em processo de morte, embora outras 
ainda estejam se dividindo. 
 
Material genético das bactérias: 
Cromossomo​:​ contém quase a totalidade das ​ informações genéticas​ das bactérias. 
Plasmídeos e Transposons​: ​ contém ​poucas informações​ e a maioria ​não são essenciais​. 
Mutação​: ​É uma modificação na sequência de bases do DNA ​, resultam de ​3 tipos de alterações 
moleculares: ​Substituição de base (DNApolimerase erra); ​Mutação de alteração de fase (Ocorre 
quando um/mais pares de bases são adicionados/deletados); ​Transposons​ (Integram-se ao DNA) 
 
Transferência de DNA (reprodução)​: 
1) ​Conjugação​: Acasalamento de ​duas células bacterianas ​, durante o qual o DNA é transferido. 
2) ​Transdução​: ​Transferência do DNA celular por meio de um vírus bacteriano - bacteriófagos. 
DNA bacteriano é incorporado na partícula viral sendo transferida para a célula receptora. 
3)​ ​Transformação ​:​ ​Transferência do próprio DNA ​ de uma célula a outra.