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MICROBIOLOGIA MIKROS = Pequeno + BIO = Vida + LOGOS = Estudo MICRORGANISMOS PROCARIONTES: - Bactérias -Archaea MICRORGANISMOS EUCARIONTES: - Protozoários - Fungos Streptococcus sp. Bacillus sp. Paramecium sp. Penicillium notatum Candida albicans Características dos Sistemas Vivos C. Woese (1977) – Estudo filogenético rRNA 16S e 18S Archaea – o terceiro Domínio ÁRVORE FILOGENÉTICA UNIVERSAL Uma nova abordagem analítica para a evolução de todas as formas de vida - 3 distintas linhagens celulares → Domínios -reconhecidas por uma assinatura molecular (rRNA SSU) Bacteria Archaea Eukarya CARACTERÍSTICAS Estrutura celular Procarioto Procarioto Eucarioto DNA circular Sim Sim Não DNA com histonas Não Sim Sim Parede celular (Peptidoglicano) Sim (+) Sim (-) Sim (-) Lipídios de membrana Éster Éter Éster Plamídios Sim Sim Raros Operons Sim Sim Não Ribossomo (masa) 70S 70S 80S Fatores de elongação Não Sim Sim Susceptibilidade a toxina diftérica (inibidora de ribossomo 80S) Não Sim Sim Susceptibilidade a antibióticos cloranfenicol, estreptom. e kanamicina Sim Não Não Características dos Domínios Célula Eucarionte Célula Procarionte MORFOLOGIA E ESTRUTURA MAD2 – FCE/UnB Prof. Alex L. Pereira MORFOLOGIA BACTERIANA Staphylococcus sp. 5000X Streptococcus sp. 5000X Staphylococcus sp. COCOS ALGUNS ARRANJOS ESPACIAIS NOMEIAM O GÊNERO... Streptococcus sp. Sarcina sp. ESTREPTOCOCOS “em cadeia” ESTAFILOCOCOS “cachos irregulares” SARCÍNIA “feixes cúbicos” MORFOLOGIA BACTERIANA COCOS OUTROS ARRANJOS ESPACIAIS INDICAM O GÊNERO... Neisseria sp. DIPLOCOCOS “aos pares” AÍ NÃO, ESTREPTOCOCOS AOS PARES !!!!!!!! Streptococcus pneumoniae SUSPEITA DE GONORRÉIA E ISOLAMENTO DE Neisseria gonorrhoeae (GONOCOCO) CREDITOS: Flaviane Beatriz Marcelino Lara Bacterioscopia: diplococos localizados dentro de leucócitos SOBRE Neisseria gonorrhoeae (GONOCOCO) E GONORREIA ESTUDE OS SEGUINTES PONTOS: - A susceptibilidade do gonococo a parâmetros ambientais - Estrutura de parede celular - As características morfológicas do gonococo - Manifestações clínicas e sítios de infecção de gonorreia em homens e mulheres - Conjuntivite gonocócica neonatal “A gonorreia e outras doenças sexualmente transmissíveis geralmente são transmitidas por pessoas com infecções assintomáticas ou que têm sintomas ignorados ou não percebidos. A resposta comportamental aos sintomas parece ser determinada pela educação e por vários fatores demográficos e sócio-culturais, mas exceto onde a atividade sexual se mantém por necessidade econômica ou outros fatores como o uso de drogas, a maioria das pessoas com sintomatologia genital cessa a atividade sexual e procura assistência médica. Muitos transmissores da doença pertencem a um subgrupo de pessoas infectadas que não possuem ou não valorizam sintomas e não cessam espontaneamente a atividade sexual. Esse conceito sustenta a importância da busca ativa para promover tratamento aos parceiros sexuais das pessoas infectadas.” “O manejo dos parceiros sexuais representa parte integral do tratamento de pacientes com gonorreia e outras doenças sexualmente transmissíveis. Os parceiros devem ser examinados e tratados com uma das drogas recomendadas, independente da presença de sintomas.” http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0037-86822000000500007 Link MORFOLOGIA BACTERIANA VARIAÇÕES NO PLANO DE DIVISÃO CELULAR E NO TEMPO DE UNIÃO.... ... DETERMINAM O TIPO DE AGRUPAMENTO DOS COCOS!! ESTREPTOCOCO DIPLOCOCO TÉTRADE SARCÍNIAS ESTAFILOCOCOS Treponema sp. Bacillus sp. Vibrio cholerae Caulobacter sp. MORFOLOGIA BACTERIANA Rhodospirillum rubrum Chloroflexus sp. Vibrião – “vírgula” Os termos ESTREPTOBACILO e DIPLOBACILO não possuem valor diagnóstico !!! FOSFOLIPÍDEO MEMBRANA CITOPLASMÁTICA - Bicamada de fosfolipídeos ESTRUTURA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Bacteria / Eukarya X Archaea Ligação Éster Ligação Éter Archaea e suas estruturas químicas singulares Diglicerol tetraéter - MONOCAMADA LIPÍDICA - HIPERTERMÓFILOS ESTRUTURA FOSFOLIPÍDEO Pyrolobus fumarii Temp. ótima 100°C Temp. max. 113°C Diglicerol tetraéter - MONOCAMADA LIPÍDICA - HIPERTERMÓFILOS MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Archaea ESTRUTURA PARA ORGANISMOS EXTREMÓFILOS A SOLUÇÃO SÃO ESTRUTURAS RARAS Fonte hidrotermal – “black smoker” MEMBRANA CITOPLASMÁTICA - Eukarya – apresentam esteróides na membrana Esteróide Colesterol em animais - Bacteria – análogos estruturais de esteróis Hopanóide MOLÉCULAS PLANAS E RÍGIDAS TORNAM A MEMBRANA MENOS FLUÍDA ESTRUTURA ESTRUTURA DE MEMBRANA ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA ANFOTERICINA B (Polieno) – antifúngico de administração endovenosa - tratamento de infecções fúngicas sistêmicas EFEITOS COLATERAIS SEVEROS -Náuseas -Febre -Anemia -Insuficiência Renal -Insuficiência Hepática ALVO – Ergosterol, um esterol de membrana de fungo NOVA ESTRATÉGIA Lipossomos RAROS PROCARIOTOS SÃO SENSÍVEIS A ANFOTERICINA B!!!! ... E OS QUE SÃO, SÃO SENSÍVEIS POR QUE?? Mycoplasma sp. -Bactéria que apresenta esteróis na membrana citoplasmática -Cultura in vitro: meios complexos adicionados com soro bovino - Pleomorórfico – apresenta variação na morfologia ESTRUTURA DE MEMBRANA ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA TRANSPORTE PELA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Transporte Passivo – a favor de um gradiente de concentração Osmose → controle evita a Lise Osmótica Difusão Facilitada por Permease Transporte Ativo – contra um gradiente de concentração Translocação de Grupo ESTRUTURA Impulsionado por Força Próton Motora IONÓFOROS -Substâncias que promovem a passagem de íons pela membrana plasmática DISCIPAM GRADIENTES IÔNICOS Valinomycin O O O O O Hydrophobic O K + ESTRUTURA DE MEMBRANA ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA Gramicidina – peptídeo ionóforo formador de poro - isolado de Bacillus brevis - antibiótico de uso tópico (hemólise) ESTRUTURA DE MEMBRANA ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA IONÓFOROS -Substâncias que promovem a passagem de íons pela membrana plasmática DISCIPAM GRADIENTES IÔNICOS PAREDE CELULAR BACTERIANA Coloração de Gram Gram positivo X Gram Negativo Christian Gram - 1884 ESTRUTURA PEPTÍDEOGLICANO (mucopeptídeo/mureína) →Exclusivo do domínio Bacteria →Polímero de TETRAPEPTÍDEO GLICANO Aminoácidos com configuração estereoquímica D são raros nos sistemas biológicos!! PAREDE CELULAR BACTERIANA ESTRUTURA ESTRUTURA PAREDE CELULAR BACTERIANA PEPTÍDEOGLICANO (mucopeptídeo/mureína) →Exclusivo do domínio Bacteria →Polímero de TETRAPEPTÍDEO GLICANO Ligações peptídicas cruzadas ESTRUTURA PAREDE CELULAR BACTERIANA – Gam-positivo Gram-negativo para comparação PAREDE CELULAR BACTERIANA – Gram-negativo ESTRUTURA Gram-positivo para comparação ESTRUTURA DE PAREDE E DIVISÃO CELULAR FtsZ DNA ANEL FtsZ: -DEFFINE O PLANO DE DIVISÃO CELULAR -CONSTRICÇÃO DA CÉLULA -HOMÓLOGO A TUBULINA ESTRUTURA DE PAREDE E DIVISÃO CELULAR Inibida por β-lactâmicos Quebrada por Lisozima FUNÇÕES: 1)Proteção contra Choque Osmótico: -alvo da ação de lisozima e antibióticos (-lactâmicos) 2)Manutenção da forma bacteriana 3)Virulência -LPS em Gram-negativos Choque Osmótico em Solução Hipotônica PAREDE CELULAR BACTERIANA ESTRUTURA FUNÇÕES: 1)Proteção contra Choque Osmótico: -alvo da ação de lisozima e antibióticos - -lactâmicos 2)Manutenção da forma bacteriana3)Virulência -LPS em Gram-negativos PAREDE CELULAR BACTERIANA ESTRUTURA Protoplastos em Solução Isotônica Mycoplasma sp. -RARO EXEMPLO DE BACTÉRIA SEM PAREDE CELULAR - Pleomorórfico – apresenta variação na morfologia -Bactéria que apresenta esteróis na membrana citoplasmática -Cultura in vitro: meios complexos adicionados com soro bovino FUNÇÕES: 1)Proteção contra Choque Osmótico: -alvo da ação de lisozima e antibióticos - -lactâmicos 2)Manutenção da forma bacteriana 3)Virulência -Endotoxina (Lipídio A) em Gram-negativos PAREDE CELULAR BACTERIANA ESTRUTURA Endotoxina CHOQUE ENDOTÓXICO / CHOQUE SÉPTICO →Manifestação clínica grave caracterizada por resposta inflamatória sistêmica Febre Leucopenia/ Leucocitose Hemorragia capilar Hipotensão Insuficiência renal Taxa de mortalidade – 25-50% →FISIOPATOLOGIA 70% dos casos provocados por bacilos Gram-negativos Sensibilização de céls. Mononucleares por LPS Produção exacerbada de citocinas pró-inflamatórias: IL-1 e TNF- ESTRUTURA DE PAREDE ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA E. coli tratada com Amoxicilina O157???? ESTRUTURA DE PAREDE ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA DIAGNÓSTICO – Sorogrupo de Gram-negativos Sorogrupos patogênicos de E. coli: O157 O26 O55 O86 O111 O114 O142 O158 O29 O112 O124 O136 O146 O6 O8 O15 O115 O148 ESTRUTURA DE PAREDE ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA DIAGNÓSTICO – Sorogrupo de Gram-negativos EHEC EPEC EIEC ETEC Sorogrupos de Vibrio cholerae: O1 O139 Salmonella enterica sorotipo Typhi O9 O12 Domínio Archaea: PSEUDOMUREÍNA -Não possui D-aminoácidos -Ligação glicosídica β(1,3) ESTRUTURA PAREDE CELULAR Algas protistas: celulose (sílica - Diatomáceas) Fungi: quitina ( polímero de N-acetilglicosamina – exoesqueleto dos artrópodes) Plantae: celulose ESTRUTURA PAREDE CELULAR Domínio Eukarya PSE (EPS) – Polissacarídeo extracelular -Polímero gelatinoso situado externamente à parede celular: Cápsula / Camada Viscosa -Formado de polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos Coloração negativa com tinta Nanquim (corante ácido) Streptococcus pneumoniae ESTRUTURA GLICOCÁLIX FUNÇÕES Resistência a dessecação – estrutura hidratada Fator de virulência – Streptococcus pneumoniae – impede a opsonização Resistência a fagocitose – Klebsiela pneumoniae ESTRUTURA GLICOCÁLIX Neutrófilo fagocitando FUNÇÕES Estrutura de adesão – Streptococcus mutans: Colonizador primário do esmalte do dente → associado à CÁRIE Produtor exímio de Dextrana (glicose -1,6 ou -1,4) Bactéria acidófila (fermentação lática) ESTRUTURA GLICOCÁLIX GLICOCÁLICE ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA PLACA DENTAL COLONIZAÇÃO PRIMÁRIA E PRODUÇÃO DE GLUCANA Streptococcus mutans DEPOSIÇÃO DE GLUCANA E COLONIZADORES SECUNDÁRIOS CONSOLIDAÇÃO DA MICROBIOTA E DA MATIZ EXTRACELULAR BIOFILME PLACA DENTAL - SUCESSÃO MICRO-ECOLÓGICA GLICOCÁLICE ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA FORMAÇÃO E MATURAÇÃO DE BIOFILME – ETAPAS 1- Adesão inicial (reversível) 2- Agregação bacteriana – Produção de matriz extracelular – Formação de microcolônias 3 e 4 - Maturação do biofilme: aumento na produção de matriz; multiplicação e diferenciação das bactérias; formações de canais de água 5 e 6- Algumas células se diferenciam em células móveis (planctônicas) e a ruptura de parte da matriz libera novas células planctônicas 7- Dispersão das células planctônicas para novos sítios de colonização (8) Infecções associadas a formação de biofilmes Sinusite crônica Infecção de SHUNT/Derivação ventricular Queratite associada a lente de contato Otite média crônica Infecção de implante coclear Infecção de queimados Infecção de cateter intravascular Endocardite de válvula protética Infecção de marca- passo Endocardite de eletrodo Infecção de cateter biliar Infecção de cateter de diálise peritoneal Infecção de articulação protética Infecção de cateter urinário Infecção de cateter intravascular Infecção pulmonar em fibrose cistica Pneumonia associada a ventilador Infecção de implante de seios FÍMBRIAS – são numerosas e curtas E PILI – são em menor número e longos Apêndices filamentosos curtos envolvidos na adesão bacteriana Apresentam na extremidade proteínas envolvidas no reconhecimento de receptores celulares: adesinas ESTRUTURA ENVOLVIDAS NA ADESÃO BACTERIANA Fímbrias de Escherichia coli Pereira AL, 2010 Pili de Escherichia coli Pereira AL, 2010 PILI DE CONJUGAÇÃO ESTRUTURA ENVOLVIDAS NA ADESÃO BACTERIANA Classificação ESTRUTURA ENVOLVIDAS EM MOTILIDADE FLAGELOS Em Escherichia coli e Salmonella sp. - Antígenos H EHEC – O157:H7 Salmonella Typhi – O9:Hd FILAMENTO AXIAL / ENDOFLAGELO Flagelos envolto por uma bainha encontrado em espiroquetas Os filamentos estão ancorados em uma extremidade e a rotação do flagelo impulsiona o espiroqueta em um movimento espiral ESTRUTURA ENVOLVIDAS EM MOTILIDADE Treponema pectinovorum Patógeno associado a periodontites Treponema pallidum Agente causador da sífilis Lesão primária Ministério da Saúde - JN – 19/2/16 Sífilis no Brasil Treponema pallidum Agente causador da sífilis Lesão primária Por que os números de casos de sífilis em mulheres grávidas é tão alto ao ponto de virar notícia? Syphilis. Clinical aspects of Treponema pallidum infection Condylomata Lata of Secondary Syphilis SOBRE SÍFILIS E Treponema pallidum ESTUDE OS SEGUINTES PONTOS: - Morfologia e estrutura do T. pallidum - Fases da sífilis e lesões - Diagnóstico: pesquisa direta, VDRL e testes treponêmicos http://www.scielo.br/pdf/abd/v81n2/v81n02a02.pdf Links Condilomata em sífilis secundária - https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMicm040514#t=article TAXIA Movimento direcionado por um sinal químico (quimiotaxia) ou físico (fototaxia) MOTILIDADE FLAGELOS E CÍLIOS EM EUCARIONTES São formados por tubulina Envoltos pela membrana citoplasmática Apresentam movimento ondulante Epitélio ciliado traquéia Paramecium sp. Euglena sp. ESTRUTURA ENVOLVIDAS EM MOTILIDADE Bacillus subtilis Geralmente formado por Gram-positivos (baixo GC) Espécies encontradas no solo ENDOSPORO: - Estruturas altamente desidratadas (10 a 30% do conteúdo de água de células vegetativa) →Inativação enzimática →Aumento da termoresistência →Resistência a agentes químicos - Íons cálcio e ác. Dipicolínico (10% do peso do endosporo) - Proteínas Ácido Solúveis de Esporo (PPASs) →Liga-se ao DNA →Resistência contra radiação - Não se constituem estruturas de reprodução ENDOSPORO ENDOSPORO - ESTRUTURA ENVOLVIDAS NA SOBREVIÊNCIA Bacillus anthracis ENDOSPORO - ESTRUTURA EXOSPÓRIO CAPA DO ESPORO CÓRTEX ENDOSPORO - FORMAÇÃO ESTRUTURA ENVOLVIDAS NA SOBREVIÊNCIA ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA Clostrídios produtores de toxinas Clostridium botulinum → botulismo C. tetani → tétano C. perfringens → gangrena C. dificile → infecções nosocomiais → diarréia em adultos pós-ATBterapia → colite pseudomembranosa Opistótono durante o tétano Clostridium tetani Gram-positivo com endosporo terminal Clostridium difficile ESTRUTURA ENVOLVIDAS NA SOBREVIÊNCIA ... E SUA INFLUÊNCIA NA VIDA PRÁTICA Clostrídios produtores de toxinas Clostridium botulinum → botulismo C. tetani → tétano C. perfringens → gangrena C. dificile→ infecções nosocomiais → diarréia em adultos pós-ATBterapia → colite pseudomembranosa QUESTÕES PARA APROFUNDAMENTO DO TEMA 1-Quais as diferenças entre parede celular de Gram-positivos e Gram-negativos? 2- Quais as funções da parede celular bacteriana? 3- Quais as conseqüências e a solução adotada por Mycoplasma para compensar a falta da parede celular? 4- Por que mutações nas porinas podem determinar em Gram-negativos resistência a -lactâmicos? 5- Por que antifúngicos do tipo anfotericina quando administrados por via endovenosas apresentam alta toxicidade para os humanos? 6- O que é choque endotóxico (choque séptico)? Qual categoria de bactéria está mais associada a esta condição e por que? 7- Quais características tornam o Streptococcus mutans o colonizador primário da superfície e o principal deteriorador do esmalte do dente? 8- Qual a importância dos endosporos para a persistência da bactérias no meio ambientes? 9- Quais os sinais clínicos e achados laboratoriais que sustentam as suspeitas sobre uma uretrite gonocócica?
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