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Disciplina: Fundamentos de Microbiologia e Imunologia Professor: Emerson Moreira Reis ENTREGAR ATÉ A DATA DE APLICAÇÃO DA PROVA – AV1 Aluno: Fabiane M. Corrêa 1. Algumas descobertas foram muito importantes nos estudos da microbiologia. Cite cinco delas e comente cada uma delas relacionando com algum fato da época. 1796 – Edward Jenner: Primeira vacina Edward Jenner, estabeleceu as primeiras bases científicas. O trabalho de Edward Jenner, com a vacinação por varíola bovina, é a primeira tentativa científica para controlar uma doença infecciosa através de uma inoculação deliberada e sistemática. Esse trabalho lançou os fundamentos da vacinologia, cuja primeira teoria é baseada na geração espontânea. Assim, a luta da humanidade contra as doenças, com um modo de vacinar contra a temida doença da época – a varíola, iniciou uma nova era da medicina, há mais de 200 anos. 1861 – Pasteur: Geração espontânea refutadaAdepto da teoria biogênica, Louis Pasteur em 1861, através de um experimento, conseguiu demonstrar conclusivamente a impossibilidade da geração espontânea da vida (hipótese tão defendida pelos abiogenistas), ou seja, a origem da vida somente é possível a partir da matéria viva, de um ser vivo preexistente. 1864 – Pasteur: Pasteurização é o processo utilizado em alimentos para destruir microrganismos patogênicos ali existentes. 1665 – Robert Hook: Primeira observação das célulasé possível ver de células a micróbios, de fios de cabelo a animais minúsculos. E até mesmo, nas últimas décadas, a localização de átomos e moléculas 1673 – Van Leeuwenhoek: Primeiras observações de microrganismos vivos1673 – Van Leeuwenhoek: primeiras observações de microrganismos vivos 2. Louis Pasteur conceituou alguns fatos muito importantes na microbiologia. Quais foram tais conceitos? Nos dias atuais, tais conceitos são importantes? Por quê? Louis Pasteur (Dole, 27 de dezembro de 1822 – Marnes-la-Coquette, 28 de setembro de 1895) foi um cientista francês,[1] cujas descobertas tiveram enorme importância na história da química e da medicina. É reconhecido pelas suas notáveis descobertas das causas e prevenções de doenças. Entre seus feitos mais notáveis podem-se citar a redução da mortalidade e a criação da primeira vacina contra a raiva (vacina antirrábica). As suas experiências deram fundamento para a teoria microbiológica da doença. Foi mais conhecido do público em geral por inventar um método para impedir que leite e vinho causem doenças, um processo que veio a ser chamado pasteurização, em homenagem ao seu sobrenome. 3- Identifique e descreva a função de 6 componentes de uma célula bacteriana? Membrana plasmática: Camada envoltória do citoplasma celular, constituída de fosfolipídeos, proteínas e estruturas como os lipídeos. Citoplasma: Líquido de consistência viscosa com presença de enzimas e metabólitos. Grande parte do metabolismo das células bacterianas ocorre no citoplasma. Os ribossomos ficam espalhados pelo citoplasma. Cromossomos- Composto por DNA que forma uma única cadeia circular em hélice dupla. Apresenta dobras, porém a camada protetora é ausente. Os cromossomas das bactérias estão localizados no citoplasma. Plasmídeo- estrutura responsável pela auto-duplicação(forma de resistência) da bactéria. Parede Celular- Fica ao redor da membrana plasmática e tem como principais funções garantir a proteção celular e dar formato à célula bacteriana. Esta parede protetora é forte e densa. Flagelo- Estes apêndices alongados e finos são compostos por uma proteína chamada flagelina. Esta estrutura é responsável pela locomoção de algumas espécies de bactérias. Portanto, nem todas as bactérias possuem flagelos. 4. Diferencie estrutural e quimicamente as paredes celulares de bactérias gram (+) e gram (-)? Se for estruturalmente simples a coloração será positiva, se for estruturalmente complexa a coloração será então negativa. As bactérias Gram-positivas retém o cristal violeta devido à presença de uma espessa camada de peptidoglicano (polímero constituído por açúcares e aminoácidos que originam uma espécie de malha na região exterior à membrana celular das bactérias) em suas paredes celulares, apresentando-se na cor roxa. Já as bactérias Gram-negativas possuem uma parede de peptidoglicano mais fina que não retém o cristal violeta durante o processo de descoloração e recebem a cor vermelha no processo de coloração final. 5. Descreva a composição e função do glicocálice em bactérias? Qual o papel desta estrutura no processo infeccioso de algumas bactérias? O glicocálix é composto por glicolipídios (carboidratos associados com lipídios) e glicoproteínas (carboidratos associados com proteínas), produzidos e renovados pela própria célula. 6. Explique o que são e como são formados os esporos de bactérias? No processo de formação do esporo, o cromossomo duplica-se e uma das cópias cromossômicas produzidas é isolada do restante da célula e envolta por uma membrana plasmática. Após isso, há a formação de uma grossa parede em torno dessa membrana, constituindo o esporo (assim chamado porque se forma dentro da célula). 7. Descreva o que são e qual a função dos plasmídeos nas células bacterianas? Explique qual a relação deste componente com a aquisição de resistência aos antibióticos por bactérias? Os plasmídeos (plasmídios) são pequenos segmentos de DNA circular com replicação independente, presentes em bactérias. Por possuir o seu próprio DNA, o plasmídeo pode conter genes relacionados com a resistência aos antibióticos, garantindo a sobrevivência da bactéria. ... Ao se inserir um gene de interesse nele, a bactéria o transporta e o insere no genoma de outro organismo. 8. Diferencie exotoxinas e endotoxinas? Pesquise e cite um exemplo de cada, identificando o nome científico da bactéria que a produz? Endotoxina: toxina gerada no interior de células de microrganismos, mas incapaz de secretar para o meio externo. São moderadamente tóxicas e causam febre, trata-se de um lipopolissacarídio que compõe a parede celular de bactéias gram-negativas. Exotoxina: toxina segregada por uma bactéria, capaz de atuar à distância e independente dela. É uma toxina liberada pelas bactérias para a corrente sanguínea. Exemplo de exotoxinas: Tétano ( Clostridium tetani ) Exemplo de endotoxinas: Febre tifóide ( Salmonella Typhi ) 9. Diferencie patogenicidade e virulência? Identifique e descreva a função de quatro fatores de virulência? Pesquise e identifique uma bactéria patogênica como exemplo para cada um dos fatores de virulência citados? A patogenicidade é o potencial que o patógeno tem de conseguir vencer as barreiras do corpo e causar a doença de fato. Já a virulência é o potencial de causar danos do patógeno, ou seja, é o seu potencial de causar problemas, geralmente esse fator é medido em mortalidade e pela capacidade de lesar tecidos. Adesão É o processo da bactéria se aderir nas células e nos tecidos do organismo. As estruturas de superfície das bactérias, chamadas adesinas, que determinam a capacidade de adesão dela. As adesinas precisam interagir com os receptores de membrana ou proteínas da matriz extracelular para que haja adesão. Existem vários tipos de adesinas, de acordo com o tipo de bactéria. A resposta das células do hospedeiro à adesão varia de acordo com o tipo de célula e de bactéria. As células epiteliais também respondem à adesão de bactérias da microbiota normal. As bactérias têm forte tendência em interagir e aderir às superfícies disponíveis quando estão em seus ambientesnaturais. Os biofilmes são aglomerados de bactérias envolvidos por uma membrana de exopolissacarídeos produzida pela bactéria que se formam na superfície de dispositivos. Possuem uma arquitetura especial, de modo que permita a difusão de nutrientes necessários ao crescimento bacteriano. Nos biofilmes as bactérias estão bem protegidas contra as defesas do organismo e da ação dos antibióticos. Os biofilmes podem se formar tanto em dispositivos plásticos, tubulações em geral, mucosas e nos dentes. Invasão As bactérias penetram nas células dos organismos basicamente por fagocitose. A fagocitose é um processo normal do organismo, mediada pelo sistema de defesa. Nas células não fagocitárias, a fagocitose é induzida pelas bactérias, com a participação de proteínas chamadas invasinas, que podem estar presentes na membrana externa da bactéria ou serem injetadas no seu citosol. As células dos hospedeiros podem responder de diversas formas à invasão. Normalmente produzem citocinas e prostaglandinas, e morte celular por necrose ou apoptose. As bactérias têm necessidade de regular a expressão de seus genes de virulência para se adaptarem aos microambientes onde são obrigadas a sobreviver. Sideróforos São substâncias que apresentam alta afinidade pelo ferro, elemento muito importante para o crescimento e metabolismo bacteriano. O organismo humano desenvolveu mecanismos para evitar que as bactérias removam o ferro do hospedeiro. Os sideróforos são capazes de retirar o ferro das proteínas carreadoras (hemoglobina, transferrina e lactoferrina) e transportar para o citoplasma. Os sideróforos mais conhecidos são a catecolaminas e hidroxamatos. Invasinas: Conferem capacidade de aderir e invadir diferentes células do organismo Estratégia da bactéria para provocar infecção • a colonização de um nicho no hospedeiro, incluindo a adesão às células; • a evasão ao sistema imunitário do hospedeiro; • a liberação de fatores tóxicos, que podem ser prejudiciais ao hospedeiro; • a imunossupressão, a inibição da resposta imunitária do hospedeiro; • a entrada e saída nas células, se o agente for intracelular; • a obtenção de nutrientes a partir do hospedeiro. 10. Explique cada uma das fases encontradas na curva de crescimento bacteriano? (1) FASE lag : A primeira corresponde a fase lag, durante a qual ocorre intensa atividade metabólica; contudo, as células não se dividem. Essa fase pode durar de alguns minutos a muitas horas. (2) FASE log (logarítmica) : Nesta fase se observa rápida divisão celular. Fármacos β-lactâmicos, como as penicilinas, atuam durante esta fase, uma vez que os fármacos são eficazes no período em que as células estão produzindo peptidioglicano, isto é, quando estão em divisão. (3) FASE ESTACIONÁRIA : Ocorre quando a depleção de nutrientes ou os produtos tóxicos provocam uma diminuição no crescimento até que o número de células novas produzidas equilibra- se com o número de de células que morrem, resultando em um steady state (estado de equilíbrio). As células cultivadas em um aparato especial , denominado “quimiostato”, no qual nutrientes frescos são adicionados e produtos de excreção são removidos continuamente, podem permanecer na fase log e não entram em fase estacionária. (4) FASE DE MORTE : Corresponde à fase final, caracterizando-se por um declínio no número de células bacterianas viáveis. 11. Diferencie cada um dos termos: limpeza, descontaminação, assepsia, anti-sepsia, ação bacteriostática, desinfecção, esterilização? Pesquise e identifique um exemplo de método que pode ser utilizado com relação a cada um dos termos? (Os métodos devem ser diferentes para cada um dos termos) A principal diferença entre assepsia e antissepsia está no fato da antissepsia se tratar da desinfecção de um local, enquanto a assepsia trata da higienização preventiva. 12. Descreva a classificação dos antibióticos quanto a: I- composição química; II- espectro de ação e III- mecanismo de ação? Segundo a biossíntese, os antibióticos podem ser classificados em: 1-antibióticos derivados de aminoácidos: cloranfenicol, penicilinas, cefalosporinas; 2-antibióticos derivados de carboidratos: estreptomicina, gentamicina, lincomicina; 3-antibióticos derivados de acetato e propionato: griseofulvina, macrolídios. Podemos classificá-los através de seu espectro de ação em: 1- Ativos sobre bactérias. a) Pequeno espectro - São antibióticos que atingem pequeno número de microrganismos nas doses terapêuticas. Ex.: penicilinas de pequeno espectro, eritromicina, lincomicina, etc b) Largo espectro - São antibióticos que atingem grande número de microrganismos nas doses terapêuticas. Ex.: penicilinas de largo espectro, tetraciclinas, cefalosporinas, etc. c) De uso essencialmente tópico - São antibióticos que devido à sua grande toxicidade, não podem ser utilizados por outras vias que não a tópica, pelo menos na forma pura. Ex.: neomicina, tirotricina, etc. 2- Ativos sobre fungos. Este grupo não possui ação antibacteriana, pois os fungos apresentam determinadas substâncias como certos esteróides, que lhes conferem maior resistência, fato que não ocorre com as bactérias. Ex.: griseofulvina, nistatina, etc. O antibiótico impede a reprodução do microrganismo, impossibilitando que a bactéria ou vírus continua a se multiplicar no corpo; ... Um antibiótico também pode inibir a síntese de proteínas bacterianas, impedindo a produção das proteínas da bactéria causadora da doença. Disciplina: Fundamentos de Microbiologia e Imunologia Professor: Emerson Moreira Reis ENTREGAR ATÉ A DATA DE APLICAÇÃO DA PROVA – AV1 Aluno: Fabiane M. Corrêa Adesão Invasão Sideróforos