Anotações microbiologia teórica

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Controle de crescimento microbiano: técnicas para diminuir ou eliminar população de microorganismos
Esterilização: destruição de todas as formas de vida
Desinfecção (em superfícies ou substância inerte) e Assepsia (em tecidos vivos)
CONTROLE FÍSICO DE MICROORGANISMOS
CALOR SECO 
 Ação: OXIDAÇÃO
Flambagem – chama direta para combustão de microorganismos
- Esterilização de vidro ou metal (reutilização do material)
Incineração – descarte de material
Estufa esterilizante – uso de ar quente
- temperaturas de 180° a 140°, a temperatura tem relação inversa ao tempo
CALOR ÚMIDO
Ação: DESNATURAÇÃO DE PROTEÍNAS
Fervura – temperatura de 100° elimina microorganismos vegetativos (bact – 10 min, fungo – 20 min, endósporo resiste por horas
Pasteurização 
Autoclave - retirada de ar e preenchimento com vapor de água
- tem maior eficiência porque tem o menor tempo de trabalho para esterilização
Tindalização – submeter o material a temperaturas entre 60° e 80° por uma hora, colocá-lo na estufa para repousar. O processo se repete 3 vezes (mata as células vegetativas e se existirem bactérias esporuladas elas se desenvolvem durante o repouso na estufa e na próxima etapa do processo são eliminadas)
- usado em materiais que não podem ser expostos a temperatura maior que 100°C (ex: meios de cultura que contém açúcares)
FILTRAÇÂO – passagem de líquido ou gás por 2 tipos de membranas, a primeira retira partículas grosseiras, a segunda é um filtro biológico
- utilizado para esterilizar líquidos como toxinas, vacinas, enzimas, antibióticos, que são destruídos pelo calor
BAIXAS TEMPERATURAS
Ação: REDUÇÂO DAS REAÇÕES QUÍMICAS
- EFEITO BACTERIOSTÁTICO (diminui reprodução e metabolismo dos microorganismos)
- Congelamento forma cristais de gelo que facilitam a lise celular
RETIRADA DE ÁGUA
Ação: INTERROMPE METABOLISMO
Liofilização: água é removida por alto vácuo em baixa temperatura
-preservação de medicamentos
Evaporação
Dessecação
PRESSÃO OSMÓTICA
Ação: Plasmólise
- altas concentrações de açúcar e sal que deixam ambiente hipertônico
- utilizado na conservação de alimentos
RADIAÇÂO
Ação: lesão ao DNA
- efeito sobre células relacionado á comprimento de onda, intensidade e duração
- pode ser ionizante ou não ionizante
Não ionizante: radiação UV – comprimento de onda mais eficiente 260 nm
- gera dímeros de pirimidina no material genético
- pequeno poder de penetração – ação superficial
- não é um método de esterilização, é um método de diminuição da população de microorganismos
Ionizante - utilizada para esterilizar qualquer material (ioniza material induzindo liberação de elétrons e íons que interagem com material genético do microorganismo tornando-o inviável)
- destrói pontes de hidrogênio, fita dupla e estruturas em anel
- alta capacidade de penetração
CONTROLE QUÍMICO DE MICROORGANISMOS
MECANISMO DE AÇÃO: Altera permeabilidade de membrana
 Inativação de proteínas
 Danificação de DNA ou RNA
Características ideais:
Agir somente sobre os microorganismos
Solúvel em água
Estável
Isento de toxicidade
Não depositar ou agregar durante uso ou estocagem
Não ser inativado pela presença de matéria orgânica
Ser ativo em temperatura ambiente
Possui poder de penetração nas superfícies
Não ser corrosivo
Não manchar superfície
Ter poder desodorizante
Ter capacidade detergente
Fácil disponibilidade e baixo custo
Condições que afetam atividade do agente químico:
Número de microorganismos
Tipo de microorganismo
Matéria orgânica
Temperatura
Tempo de exposição
Tipo de superfície
pH
Umidade do ar
Presença de agentes potencializadores ou inibidores
Dureza da água
PRODUTOS QUIMICO
BIGUANIDAS (clorexidine)
- desestabilizam membranas
- anti-séptico (não esterilizante)
- age contra bactérias vegetativas, não age contra vírus envelopado ou contra endósporo
ÁLCOOIS (etanol)
- desnatura proteínas e dissolve lipídeos
- tem atividade ideal em concentração específica
- ação nula contra vírus não envelopados, endosporos e Mycobacterium
ALOGENOS (derivados de iodo e cloro)
- agente oxidante, desnatura proteínas, desestabiliza lipídeos
- não atua bem em presença de matéria orgânica
- tem atividade contra endósporo, Mycobacterium e vírus não envelopado
FENÓLICOS (fenol)
- precipitam proteínas
- melhor ação em matéria orgânica
- não atua contra endósporo
- gatos e felinos são sensíveis
PEROXIGÊNICOS (ozônio, peróxido de hidrogênio, permanganato de potássio)
- agentes oxidantes, agem sobre membrana lipídica e DNA
METAIS PESADOS (Ag, Zn, Cu)
- desnatura proteínas
- encontrados na composição de pomadas
ALDEÍDOS (formaldeído)
- inativação de proteínas
- pode ter atividade esterilizante
GASES ESTERILIZANTES (óxido de etileno)
- desnatura proteínas
- necessita de umidade do ar para agir
AGENTES TESOATIVOS – SURFACTANTES
ANIÔNICOS - degerminação
 - atua contra gram -, vírus envelopado e Mycobacterium
CATIÔNICOS - detergentes (desnatura proteína e rompe membrana)
 - bactérias e fungos
PRESERVANTES (ácidos orgânicos, sais, açúcares)
- adicionados a alimentos eles inibem metabolismo dos microorganismos impedindo sua proliferação
AGENTES ALCALINOS (soda cáustica, cal)
- desinfecção grosseira do ambiente de criação animal
*O envelope lipídico dos vírus envelopados faz com que ele seja o microorganismo mais sensível ( a destruição do envelope desestrutura o vírus)
MECANISMO DE TRANSFORMAÇÃO GÊNICA
MUTAÇÃO – mais importante em vírus e fungos
- alteração na conformação do DNA
- pode ser induzida por contato com produtos químicos
TRANSFORMAÇÃO – apenas em bactérias
- microorganismo adquire partes de genes (pedaços de DNA de células lisadas) e os utiliza
- apenas bactérias competentes conseguem adquirir DNA – necessitam de proteínas que permitam ligação do DNA e proteína Rec A (se a porção do DNA for homóloga ao material genético da bactéria essa proteína permite recombinação dessa parte de DNA ao DNA bacteriano)
CONJUGAÇÃO – transposons e plasmídeos
Transposon – seqüência móvel de DNA que pode realizar auto-replicação no genoma
Seqüência de inserção: seqüência gênica que codifica a transposase (nuclease específica) entre duas seqüências repetidas invertidas
- quando a transposase é transcrita ela faz a transposição do transposon para outra porção do cromossomo
- mudança de posição do transposon resulta em ativação ou inativação de outros genes
Transposon complexo: 2 genes transposase e outro gene com função diferente (pode ser adquirido pela mudança de lugar dos transposons) 
- função de alterar a seqüência genética através da troca de local no DNA 
Gram negativo: pili codificado por plasmídeos liga-se a outra bactéria e gera aproximação, o contato íntimo gera passagem de compostos entre as células
Gram positivo: emitem substâncias que atraem bactérias, ocorre aproximação e contato íntimo, então há transferência de material genético
- transferência de material não é espécie específica
- transferência de plasmídeos: entre célula doadora (F+) e receptora (F-), o plasmídeo é multiplicado (não depende da multiplicação bacteriana) e transferido
- plasmídeo pode se unir ao cromossomo bacteriano e ter replicação dependente da bactéria, se este tipo de bactéria realiza transferência de plasmídeo parte do material genético da célula é transferida junto com o plasmídeo
TRANSDUÇÃO – utilização de bacteriófagos 
processo no qual o DNA bacteriano é transferido de uma bactéria para outra por um vírus bacteriófago.
- dois mecanismos de transdução: generalizada, em que qualquer gene pode ser transmitido, e restrita, se limita agenes específicos.
- transdução generalizada, nucleases virais quebram o genoma do hospedeiro. Alguns fragmentos são encapsulados, formando-se uma partícula transdutora. Quando esta infecta outra bactéria, o DNA pode integrar-se no seu genoma.
- transdução restrita está ligada ao ciclo lisogênico dos bacteriófagos. O DNA viral simula que é uma bactéria. Neste caso, o genoma viral insere-se num local específico do genoma bacteriano e é transmitido à descendência
RESISTÊNCIA MICROBIANA
Fatores que favorecem aumento de microorganismo resistente
PRESSÃO DE SELEÇÃO- utilização freqüente de determinado antimicrobiano seleciona microorganismos resistentes a ele
DISSEMINAÇÃO EFICAZ D MICROORGANISMOS – criação intensiva de animais, convívio social
MICROBIOTA DO HOSPEDEIRO COM RESISTÊNCIA INTRÍNSECA – genes de resistência transferidos entre microorganismos, poros de membrana com menor diâmetro que restringem passagem de substâncias
SUPLEMENTAÇÃO ANIMAL (similar a pressão de seleção) – uso de antimicrobiano na produção de alimentos
*Pode ocorrer de uma cepa, com o passar do tempo, deixar de ser resistente a determinado antimicrobiano se a sua exposição a ele for cessada (genes de resistência elevam o gasto energético do microorganismo, só se mantém esse gene enquanto ele é útil, sem o antibiótico o microorganismo descarta esse gene e se torna novamente sensível)
RESISTÊNCIA MICROBIANA = falta de atividade
RESISTÊNCIA CRUZADA – um gene que confere resistência a toda uma classe química de antimicrobianos
CO-RESISTÊNCIA 
Evento:aquisição de genes de resistência (plasmídeo, transposon)
Alteração: resistência a várias classes químicas (diminuição de porinas)
MECANISMO DE RESISTÊNCIA
DIMINUIÇÃO DA PERMEABILIDADE:
 - modificação de conformação de proteínas porinas impedindo entrada de determinadas substâncias
- alteração na conformação de proteínas de superfície que impedem que o antimicrobiano se ligue a superfície do microorganismo
- modificação/perda de citosina permease impede transformação de flucitosina em moléculas tóxicas ao microorganismo
INATIVAÇÃO DO PRODUTO
-enzimas do microorganismo que causam acetilação, degradação, hidrólise, fosforilação, destruição de anel β lactâmico – em resumo, que causam alteração na estrutura do antimicrobiano gerando inativação dele
MODIFICAÇÃO DE ALVO – diminuição da incorporação de ergosterol (fungos), proteção do ribossomo por metilação, modificação de enzimas (DNA girase, RNA polimerase), substituição de alvo
BOMBA DE EFLUXO – grupo de proteínas na membrana que forma um sistema de expulsão de antimicrobiano, não permitindo que este tenha uma concentração fatal dentro da célula
ROTA ALTERNATIVA – alteração de enzimas que compõe uma rota, rota alternativa para produzir composto, perda de uma enzima que participa da rota
MECANISMOS DE PATOGENICIDADE
PATÓGENO PRIMARIO – microorganismo que causa doença mesmo em pequena quantidade, o animal não precisa estar imunodeprimido, atua sem auxílio ambiental ou fisiológico
PATÓGENO SECUNDÁRIO/OPORTUNISTA – geralmente não é patogênico, só causa doença quando o indivíduo está estressado, imunodeprimido, com tecido exposto devido à lesão
*Só ocorre infecção se há contato com número mínimo de microorganismos e da forma de contato (via cutânea, inalação, ingestão)
DOSE INFECTANTE (microorganismo) = DI 50 = quantidade mínima de microorganismos capaz de infectar 50% de uma população
DOSELETAL (toxina) = DL 50 = quantidade de toxina produzida pelo metabolismo do microorganismo capaz de matar 50% de uma população
FATORES DE VIRULÊNCIA – características apresentadas pelo microorganismo que o capacitam a infectar o hospedeiro (ex: cápsula do Streptococcus pneumonia gera resistência a fagocitose) 
Defesas inatas do hospedeiro – defesas que têm mesmo mecanismo de ação independentemente do tipo de microorganismo que está em contato com hospedeiro (ex: macrófagos realizam fagocitose)
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA
PORTA DE ENTRADA – preferencialmente membrana mucosa
ADESÃO – invasão só é possível através de fixação
- adesinas são ligantes de bactérias que tem afinidade com receptores de superfície da célula
*microorganismos causam doença em determinado local devido a sua afinidade com receptores específicos (ex: proteína M da cápsula da S.pyogenes reconhece e tem afinidade com superfície da mucosa respiratória, não tem afinidade com outras mucosas como a gastrointestinal)
- adesão possibilitada por estruturas como cápsula, fímbrias, glicoproteínas de superfície
*pode ocorrer modificação conformacional da célula do hospedeiro durante adesão, facilitando a infecção
*Microorganismo Extracelular: E. coli – infecção superficial onde não ocorre invasão celular, ela produz exotoxinas que destroem mucosa do trato gastrointestinal
Microorg. Intracelular obrigatório: Chlamydia – invade a célula por pinocitose, faz ciclo de multiplicação, lisa a célula
Microorg. Intracelular facultativo: Lysteria – penetra na célula, é englobada por lisossomo, rompe a vesícula e se multiplica no citoplasma
Possibilidades de interação com célula hospedeira:
Destruição do patógeno invasor
Patógeno impedido de entrar por fagocitose
União de lisossomo com patógeno invasor é impedida e este sobrevive
Patógeno invasor resiste ao lisossomo e se multiplica dentro dele
Rompimento de lisossomo e sobrevivência intracelular
ENDOTOXINA: partes do microorganismo, quando este é lisado e elas são liberadas causam resposta imune do hospedeiro
Ex: lipopolissacarídeo que em contato com proteínas ligadoras específicas sinalizam ao macrófago a invasão e este sintetiza citocinas
EXOTOXINA: microorganismo produz e libera toxinas que se dispersam no organismo do hospedeiro (liberação intracelular ou circulação)
- podem ser neuro ou enterotoxinas
ENZIMAS LÍTICAS OU QUELANTES: têm ação local (hemolisinas, lípases, quitinases...)
FUGA DA RESPOSTA IMUNE:
CAMUFLAGEM: receptores do microorganismo que ligam com anticorpos ou com proteínas típicas do organismo do hospedeiro fazem com que a resposta imune não seja ativada contra esses microorganismos
PONTES DE SAÍDA: utilização de defesas do hospedeiro para ejetar o microorganismo
- são as manifestações clínicas
- usa veículos como a diarréia, tosse, espirro...