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A1 DE MICROBIOLOGIA CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS BACTÉRIAS • As bactérias são organismos PROCARIONTES • São organismos CELULARES que possuem núcleo, contendo DNA e RNA, circundado pelo citoplasma, onde ocorre a síntese proteica • Multiplicam-se por FISSÃO BINÁRIA, podendo replicar-se extracelularmente • Não apresentam organelas (ex. mitocôndrias). Apresentam ribossomos menores que os de células eucariontes • Apresentam PAREDE CELULAR rígida de PEPTIDEOGLICANO • Deslocam-se por meio de flagelos • Nomenclatura: Gênero espécie → ex. Escherichia coli Obs: para escrever à mão, na prova, deve-se sublinhar. ➔ FORMA, TAMANHO E ESTRUTURA DA CÉLULA BACTERIANA • A forma de uma bactéria é determinada por sua parede celular ❖ PAREDE CELULAR: é o componente mais externo, comum a todas as espécies (exceto Mycoplasma). Se localiza externamente à membrana citoplasmática e é composta por PEPTIDEOGLICANO, que provém suporte estrutural e mantém a forma da célula bacteriana. Pode ter elementos externos à sua superfície (capsula, flagelos e pili). Difere em bactérias gram positivas e gram negativas: Gram + → a camada de PEPTIDEOGLICANOS é mais ESPESSA com fibras de ACIDO TEICOICO. Gram - → CAMADA EXTERNA COMPLEXA (polissacarídeos, lipoproteínas e fosfolipídeos). Entre a camada da membrana e a membrana citoplasmática está o ESPAÇO PERIPLASMÁTICO, onde existem enzimas denominadas β-lactamases, que DEGRADAM PENICILINA. Exibe ENDOTOXINA (lipopolissacarídeo). OBS: Os polissacarídeos e as proteínas da parede celular são uteis em diagnostico laboratorial. Suas proteínas porinas desempenham papel importante na regulação da passagem de moléculas pequenas e hidrofílicas, assim como na entrada de fármacos antimicrobianos, como as penicilinas. OBS2: Parede celular de bactérias acidorresistentes: as micobactérias apresentam parede celular rica em lipídios que causam a impossibilidade da coloração pelo método de Gram (resistem à descoloração por álcool-acido após a coloração por carbol-fucsina). COLORAÇÃO PELO MÉTODO DE GRAM (1) O corante cristal violeta cora todas as células em azul/púrpura (2) A solução de iodo é adicionada, formando um complexo cristal violeta-iodo. Todas as células mantêm a coloração azul (3) Adiciona-se solvente orgânico (acetona ou etanol), que remove o complexo corante azul das bactérias gram negativas, que se tornam incolores (4) O corante vermelho sanfranina cora em vermelho/rosa as células gram-negativas descoloridas. As gram positivas permanecem azuis rede complexa e entrelaçada que envolve toda a célula, composto por uma única macromolécula formada por ligação peptídica cruzada entre dois tetrapeptídeos. Essas ligações cruzadas variam entre as espécies. Só existe nas paredes celulares bacterianas, o que faz com que seja alvo de fármacos antibióticos. Confere sustentação rígida. A lisoenzima (presente na lagrima, no muco e na saliva) é capaz de clivar o arcabouço de peptideoglicano, contribuindo, assim, para a resistência do hospedeiro à infecção microbiana. é uma endotoxina da parede celular de bactérias gram negativas, responsável por características de doenças como febre e choque são fibras que se situam na camada externa de bactérias gram positivas. São capazes de induzir o choque séptico causado por certas bactérias (ativam as mesmas vias que a LPS das gram negativas) ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR ❖ MEMBRANA CITOPLASMÁTICA: bicamada fosfolipídica. As membranas procarióticas diferem-se das procarióticas devido ao fato de não conterem esteróis (exceto Mycoplasma). A membrana desempenha 4 funções importantes: (1) Transporte ativo de moléculas para o interior da célula (2) Geração de energia por fosforilação oxidativa (3) Síntese de precursores da parede celular (4) Secreção de enzimas e toxinas ❖ CITOPLASMA: exibe duas áreas distintas: uma matriz amorfa contendo ribossomos, grânulos de nutrientes, metabólitos e plasmídeos e uma região nucleoide interna composta por DNA. local da síntese proteica. As diferenças nas proteinas e nos RNAs ribossomais constituem a base para a ação seletiva de vários antibióticos que inibem a síntese proteica de bactérias, mas não de seres humanos. estão no citoplasma armazenando nutrientes, se coram de modo característico. região do citoplasma onde o DNA está localizado. O DNA procariótico é uma única molécula circular que não contem íntrons, diferentemente do DNA eucariótico. são moléculas de DNA de dupla-fita extracromossomicas, capazes de replicar-se independentemente do cromossomo bacteriano. Alguns plasmídeos são transmissíveis, podendo ser transferidos de uma célula para a outra por conjugação e contém genes responsáveis pela síntese de pilus sexual e enzimas necessárias a essa transferência. Existem também genes menores, não transmissíveis. Os plasmídeos carreiam genes envolvidos em diferentes funções de interesse médico, dentre os quais está a resistência a antibióticos, a luz ultravioleta, à síntese de pili, a exotoxinas e bacteriocinas (proteinas toxicas produzidas por determinadas bactérias que são letais para outras bactérias). segmentos de DNA que se deslocam de um local a outro, tanto no interior quanto entre os DNAs de bactérias, plasmídeos e bacteriófagos. “Genes saltadores”. Codificam enzimas de resistência a fármacos, toxinas ou uma variedade de enzimas envolvidas no metabolismo. ESTRUTURAS EXTERNAS À PAREDE CELULAR ❖ CAPSULA: camada gelatinosa que reveste toda a bactéria. É um determinante da virulência, uma vez que limita a capacidade de fagócitos englobarem a bactéria. Serve para a identificação especifica de um organismo (intumescimento pela reação de Quellung). Participa da adesão das bactérias aos tecidos humanos. ❖ Flagelos: longos apêndices que deslocam as bactérias em direção a nutrientes e outros fatores atrativos (quimiotaxia) ❖ Pili (fímbrias): filamentos semelhantes a pelos que se estendem a partir da superfície celular, encontrados principalmente em organismos gram negativos. Medeiam a ligação das bactérias a receptores específicos da superfície de células humanas. O pilus sexual estabelece a ligação entre as bactérias doadoras (macho) e receptoras (femeas) durante a conjugação. ❖ GLICOCALICE: revestimento polissacaridico secretado por muitas bactérias, responsável por sua aderência a estruturas variadas (pele, válvulas cardíacas, cateteres). OBS: ESPOROS BACTERIANOS: estruturas altamente resistentes formadas em resposta a condições adversas (nutrientes escassos) por dois gêneros de bacilos gram+ (Bacillus e Clostridium – tétano e botulismo). O esporo é formando no interior da célula e contem DNA bacteriano. Tem um revestimento espesso semelhante à queratina responsável por sua resistência ao calor, à radiação e a compostos químicos. O esporo não exibe atividade metabólica e pode permanecer dormente por muitos anos. Quando exposto a agua e nutrientes apropriados, enzimas degradam o revestimento externo e o esporo germina. A esterilização não é obtida pela fervura (100 graus), mas é obtida a 121 graus. OBS2: exceções bacterianas – apresentam características de parede celular diferentes das gram+ e gram – 1. Micobactérias, Nocardias e Corynebacterium: parede rica em lipídios e ceras 2. Micoplasma sp: não possuem parede celular de peptideoglicano e incorporam esteroides do hospedeiro em suas membranas CRESCIMENTO • Multiplicam-se por FISSÃO BINÁRIA. Uma célula parenteral divide-se, originando duas células filhas → crescimento exponencial. • O tempo de duplicação varia de acordo com a espécie, a quantidade de nutrientes, temperatura, pH, etc. • O ciclo de crescimento das bactérias apresenta4 fases principais: 1- Fase LAG – células ainda não estão em divisão, há intensa atividade metabólica 2- Fase LOG – rápida divisão celular, fase exponencial 3- Fase ESTACIONÁRIA – depleção de nutrientes e/ou ação de produtos tóxicos – diminuição no crescimento até eu o numero de células novas produzidas equilibra-se com o das que morrem – fase de equilíbrio 4- Fase de declínio, fase de morte OBS: Fármacos β-lactâmicos (penicilina) agem na fase LOG – fase em que peptideoglicano está sendo produzido. CRESCIMENTO AERÓBIO E ANAERÓBIO A utilização de oxigênio gera duas moléculas tóxicas e, por isso, as bactérias requerem duas enzimas (superóxido dismutase e catalase) para utilizar o oxigênio. 1- Bacterias AERÓBIAS OBRIGATÓRIAS: necessitam oxigênio para o seu crescimento. Seu sistema de geração de ATP depende disso. 2- Bactérias ANAERÓBIAS FACULTATIVAS: utilizam oxigênio se estiver presente, mas são capazes de utilizar a via da fermentação. 3- Bactérias ANAERÓBIAS OBRIGATÓRIAS: são incapazes de crescer na presença de oxigênio uma vez que são desprovidas de superóxido dismutase e catalase. EXIGÊNCIAS METABÓLICAS DAS BACTÉRIAS 1. FERRO: componente essencial dos citocromos e outras enzimas, é necessário para o crescimento das bactérias 2. Carbono, nitrogênio, água, energia e vários íons As principais vias metabólicas bacterianas são: TROCAS GÊNICAS BACTERIANAS: 1. CONJUGAÇÃO: o DNA (plasmidial ou cromossômico) é transferido diretamente de uma bactéria a outra através dos pílis. Para que a conjugação ocorra, a bactéria doadora deve possuir um plasmídeo de fertilidade (plasmídeo F) que codifica as proteinas mediadoras desse processo, relacionadas com a formação do pilus sexual. O DNA transferido por conjugação à bactéria receptora consiste em uma nova cópia, permitindo à doadora manter uma cópia do DNA. Os plasmídeos que carreiam genes de resistência a antibióticos são geralmente transferidos por conjugação. 2. TRANSDUÇÃO: o DNA é transferido de uma bactéria a outra por intermédio de um vírus (bacteriófago). O DNA transferido integra-se ao DNA cromossômico da célula receptora e novas proteínas são sintetizadas – um processo denominado conversão lisogênica 3. TRANSFORMAÇÃO: transferência de um fragmento livre de DNA de uma bactéria para outra do mesmo gênero STREPTOCOCCUS • Gênero constituído por cocos GRAM-POSITIVOS, arranjados aos pares ou em cadeias • A diferenciação de espécies dentro do gênero segue 3 esquemas diferentes: 1. Propriedades soologicas: Grupos de Lancefield A a H, K a M e O a V 2. Padrões Hemolíticos: hemólise completa (β), incompleta (a) ou ausência de hemólise (y) 3. Propriedades bioquímicas (fisiológicas) • Principais espécies e suas respectivas classificações: ESPÉCIE TIPO DE CARBOIDRATO C (GRUPO SOROLÓGICO) Padrão de Hemólise Streptococcus pyogenes Grupo A β Streptococcus agalactiae Grupo B β Streptococcus bovis Não tipavel β Streptococcus pneumoniae Não tipavel a Streptococcus mutans Não tipavel a/y Streptococcus dysgalactiae Não tipável β Streptococcus anginosus Não tipável β ➔ Streptococcus pyogenes • Escala de Lancefield: A • Β-hemolítico em meio hágar sangue • Colonizam principalmente a orofaringe e pele de adultos jovens e sadios, causando diversas complicações supurativas (formam pus) e não supurativas • Transmissão por perdigotos, fômites, contato, inoculação direta, vetor artrópodo • Parede celular constituída por capsula de ácido hialurônico e moléculas de ac glicurônico, proteína M, proteína T, proteína R e carboidrato grupo A (específico para caracterizar a bactéria) A proteína M se divide em I e II, sendo a I relacionada às cepas causadoras de febre reumática A proteína R se relaciona com a virulência. • Possui uma capsula que impede sua fagocitose • A virulência dos estreptococcus grupo A se relaciona com a capacidade da bactéria de se aderir à superfície das células do ospedeiro, invadir as células epiteliais, impedir a opsonização e a fagocitose e produzir uma variedade de toxinas e enzimas. • Produtos bacterianos relacionados com a virulência do Streptococcus pyogenes: exotoxinas pirogênicas, estreptolisina S, estreptolisina O, estreptoquinases, desoxirribosenucleases DOENÇAS ESTREPTOCÓCICAS SUPURATIVAS 1) FARINGOAMIGDALITE: exposição ao patógeno → 2 a 4 dias depois, início abrupto de dor de garganta, febre, mal estar e cefaleia. A faringe posterior pode se apresentar eritematosa com exsudato e pode haver linfadenopatia cervical. Complicações supurativas: abcesso periamigdaliano, linfadenite estreptocócica, escarlatina Escarlatina ocorre quando a cepa infectante e lisogenizada por um bacteriófago que estimula a produção de uma exotoxina pirogênica. Dentro de 1 a 2 dias do aparecimento dos sintomas iniciais, surge uma erupção eritematosa difusa, a principio na região superior do tórax, que, em seguida, se dissemina para os membros. No inicio, a língua é recoberta por um revestimento branco- amarelado que quando é retirado apresenta uma superfície vermelha inflamada (língua em framboesa ou morango). O Exantema aparece em 5 a 7 dias, seguido de descamação. 2) IMPETIGO: é uma infecção purulenta limitada à derme. Comum em crianças com maus hábitos de higiene. A bactéria se introduz no tecido subcutâneo a partir de uma solução de continuidade na pele (arranhão ou picada de inseto). Evolução das lesões: mácula > pápula > vesícula > pústula > crosta. Pode haver adenomegalias regionais. 3) ERISIPELA: Infecção aguda comum em crianças e idosos que acomete a pele da face e/ou pernas. Área envolvida avermelhada (hiperemia vermelho vivo), edemaciada, quente, com bolhas e diferente do restante (bem delimitada). Aumento de linfonodos e sinais sistêmicos (calafrios, cefaleia, febre). Fatores predisponentes: DM, varizes, traumas. Normalmente é precedida de infecções das vias aéreas ou da pele por S. pyogenes. 4) CELULITE: envolve tecidos subcutâneos mais profundos. A distinção entre a pele infectada e a não-infectada não é tão claramente definida. Observa-se inflamação local, com hiperemia mais clara e discreto aumento de temperatura com edema volumoso e sinais sistêmicos. Risco de sepse. Pode ser causada por diferentes microrganismos, dentre os quais está o Staphylococcus aureus. Tratamento com antibioticoterapia. 5) FASCIITE NECROSANTE: infecção dos tecidos subcutâneos profundos que se dissemina ao longo dos planos fasciais. Ocorre extensa destruição muscular e adiposa. É introduzido no tecido através de uma solução de continuidade da pele. Inicialmente ocorre celulite e em seguida formam-se bolhas e ocorre gangrena. Doença de toxidade sistêmica, falência de múltiplos órgãos e morte. Tratamento com antibioticoterapia + debridamento cirúrgico. 6) SINDROME DO CHOQUE TÓXICO: causado por cepas do sorotipo M1 ou M3 produtoras de exotoxinas pirogênicas SpeA e SpeC. Os pacientes inicialmente apresentam infecção de tecidos moles, dor e sintomas inespecíficos (dor, mal estar, calafrios, náuseas, vômitos e diarreia). A dor intensifica e progride para falência de múltiplos órgãos (pulmão, rins, fígado e coração) DOENÇAS ESTREPTOCÓCICAS NÃO SUPURATIVAS 1) FEBRE REUMÁTICA: alterações inflamatórias envolvendo o coração, articulações, vasos sanguíneos e tecidos subcutâneos. Está associada a complicações da faringoamigdalite estreptocócica, mas não a infecções cutâneas. O ataque às estruturas do corpo humano ocorre por mimetismo antigênico com produção de anticorpos – o sistema imunológico ataca não só as bactérias, mas também as estruturas do nosso corpo que apresentam características semelhantes às dela. 2) GLOMERULONEFRITE AGUDA: inflamação aguda dos glomérulosrenais com edema, HAS, hematúria e proteinúria. Está associada a cepas nefrogenicas de estreptococos do grupo A. Perda progressiva e irreversível da função renal em adultos, secundária as piodermites estreptocócicas. DIAGNÓSTICO LABORATORIAL • MICROSCOPIA: coloração pelo Gram de tecidos afetados em infecções de tecidos moles ou piodermites. Como os estreptococos fazem parte da microbiota normal da orofaringe, tem pouco valor prognostico. • DETECÇÃO ANTIGÊNICA: testes utilizando anticorpos que reagem com o carboidrato grupo-especifico da parede celular bacteriana. São muito específicos mas tem pouca sensibilidade → resultados negativos devem ser confirmados por cultura • CULTURA DETECÇÃO DE ANTICORPOS Teste ASLO (quantificação de anticorpos contra a estreptolisina O) – confirma a presença de febre reumática ou de glomerulonefrite aguda, resultante de uma infecção faríngea recente por estreptococos. Entretanto, um titulo elevado de ASLO não é observado em pcts com piodermite estreptocócica. Produção de outros anticorpos contra enzimas estreptocócicas, como a DNAse-B. Teste anti-DNAse B → deve ser feito em pacientes com suspeita de glomerulonefrite estreptocócica. TRATAMENTO Penicilina. Em alérgicos: eritromicina ou cefalosporina oral. ➔ Streptococcus agalactiae • Escala de Lancefield: B • Gram +, sobrevivem em superfícies secas devido a grossa camada de peptideoglicanos. Sua capsula é antifagocitária. • Estruturas de virulência → camada de peptideoglicano, capsula, enzimas hidrolíticas, acido siálico • Fatores de risco para colonização: parto prematuro, amniorrexe • Prevenção: realizar cultura em todas as mulheres entre a 35ª a 37ª semana de gestação. Em caso de cultura vaginal ou retal +, doença invasiva em gestação anterior, febre intraparto ou amniorrexe 18h antes do parto deve-se fazer quimioprofilazia com penicilina endovenosa 4h antes do parto. • Colonizam TGI inferior e TGU. Causador de sepse puerperal e parto prematuro. Septicemia, pneumonia e meningite em recém nascidos, além de graves doenças em adultos. SÍNDROMES CLÍNICAS 1) DOENÇA NEONATAL DE INÍCIO PRECOCE: em lactentes com menos de 7 dias de vida. Os estreptococos do grupo B foram adquiridos no útero ou no momento do nascimento. Caracteriza-se por bacteremia/sepse, pneumonia ou meningite. Crianças prematuras apresentam maior risco (baixos títulos de anticorpos maternos tipo-específicos e baixos níveis de complemento sérico). O envolvimento das meninges pode ser inicialmente inaparente → o exame de liquido cefalorraquidiano (LCR) é necessário para todas as crianças infectadas. 2) DOENÇA NEONATAL DE INÍCIO TARDIO: estreptococos adquiridos de fonte exógena. Se manifesta em RNs de 7 dias até 3 meses de vida. A manifestação clássica é a bacteremia com meningite (são comuns complicações neurológicas). Outras manifestações: artrite séptica, osteomielite, celulite facial, meningite. 3) INFECÇÕES EM MULHERES GRÁVIDAS E PUÉRPERAS: São raras as complicações da bacteremia, considerando que mulheres grávidas costumam estar em bom estado de saúde. Quando ocorrem, são: endometrite, ITU, bacteremia, Sepse puerperal e meningite DIAGNÓSTICO LABORATORIAL • CULTURA TRATAMENTO, PREVENÇÃO E CONTROLE Estreptococos do grupo B → geralmente sucetíveis a penicilina. Entretanto, é necessária alta concentração para inibir esse microrganismo. Como existe tolerancia a penicilina, sua combinação com um aminoglicosídio pode ser utilizada. Como alternativa para alérgicos à penicilina, vancomicina. Afim de evitar a doença neonatal, todas as mulheres gravidas devem ser examinadas para detecção de colonização entre a 35ª e 37ª semana. ➔ Streptococcus viridans • Grupo heterogêneo de a-hemolíticos e não-hemolíticos • Colonizam orofaringe, TGI e trato genitourinário – os acs graxos da pele são tóxicos para eles • Estão associados a carie dentária, endocardite subaguda e infecções intrabdominas supurativas ➔ Streptococcus pneumoniae • Gram + encapsulado, de formato oval ou lanceolado, arranjados aos pares ou cadeias curtas • Alfa ou beta hemolíticos • As manifestações da doença são causadas principalmente pela resposta do hospedeiro à infecção do que pela produção de fatores tóxicos específicos do microrganismo • É habitante natural da garganta e nasofaringe e, em ocasiões especificas, é capaz de se disseminar para os pulmões (pneumonia), seios paranasais(sinusite), ouvido médio(otite) e meninges (meningite) • A colonização da orofaringe é mediada pela ligação das bactérias às células epiteliais a partir de adesinas. • A migração subsequente para VA inferiores e a consequente pneumonia podem ser evitadas pelos mecanismos naturais de defesa: reflexo epiglótico, reflexo da tosse, remoção do microrganismo pelo epitélio ciliado, captura de bactérias pelas células produtoras de muco que revestem o brônquio. • Ocorre mobilização das células inflamatórias para o foco da infecção, processo mediado pelo ácido teicóico pro gragmentos de peptideoglicano e pneumolisina • Estruturas de virulência → capsula de polissacarídeos, colina na parede celular, ácido teicóico, pneumolisina, protease para igA secretora, fosforicolina • Fatores de risco: imunodeficiência, asplenia, esplenectomia, DM, cirrose hepática • Fatores predisponentes à infecção de VAS por pneumococo: resfriamento, anestesia, infecções virais de VAS 1) PNEUMONIA: Após a aspiração, as bactérias crescem rapidamente no liquido de edema rico em nutrientes dos espaços alveolares (justifica a dispneia). Manifestações iniciais: início abrupto 1 a 3 dias após a infecção, com intenso calafrio com tremores e febre alta constante. Tosse constante com escarro sangento, dor torácica. Deve ser feita terapia antimicrobiana apropriada. 2) SINUSITE E OTITE MÉDIA: precedidas por infecção viral de VAS, resultando em infiltração de leucócitos e obstrução dos seios paranasais e canal auditivo. Na otite ocorre: ototerreia, febre alta, dor de ouvido, membrana timpamica hiperemiada, edemaciada e opaca. Na sinusite ocorre: dor na projeção dos seios da face, febre, tosse persistente, irritação faríngea. 3) MENINGITE: Disseminação do Streptococcus pneumoniae para o SNC após bacteremia, otite, sinusite ou trauma craniano que gere fistula liquolica entre o espaço subaracnóideo e a nasofaringe. Mais comum na infância, alta taxa de mortalidade e de deficiência neurológica grave. Cursa com febre, cefaleia, convulsões, coma, náuseas e vômitos. 4) BACTEREMIA: ocorre em 25-305 dos pacientes com pneumonia, em 80% dos pacientes com meningite. Pode evoluir para evolução de valvas cardíacas e sepse. Alta taxa de mortalidade. DIAGNÓSTICO LABORATORIAL Cultura, microscopia ou identificação. TRATAMENTO, PREVENÇÃO E CONTROLE Penicilina, cefalosporina, eritromicina e cloranfenicol (para meningite). Resistência a tetraciclina. Existem vacinas: anticapsular e pneumo10.
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