Microbiologia: Bactérias

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Microbiologia: Bactérias
Classificação
· Morfologia: 
· Formas de cocos (esféricas) – é o grupo de bactérias mais homogêneo em relação ao tamanho. Os cocos tomam denominações diferentes de acordo com o seu arranjo. 
· Diplococos: cocos agrupados aos pares. 
· Tétrades: agrupamentos de quatro cocos. 
· Sarcina: agrupamentos de oito cocos em forma cúbica.
· Estreptococos: cocos agrupados em cadeias. 
· Estafilococos: cocos agrupados em grupos irregulares, lembrando cachos de uva.
· Bacilos – são células cilíndricas em forma de bastonete; apresentam grande variação na forma e no tamanho entre gêneros e espécies.
· Paliçada: agrupados lados a lado.
· Diplobacilos: em pares.
· Estreptobacilos: em cadeias.
· Cocobacilos: bacilos curtos.
· Formas espiraladas – caracterizadas por células em espiral; dividem-se em:
· Espirilos: possuem corpo rígido e movem-se à custa de flagelos externos. Ex.: Gênero Aquaspirillium.
· Espiroquetas: são flexíveis e locomovem-se geralmente por contrações do citoplasma, podendo dar várias voltas completas em torno do próprio eixo. Ex.: Treponema.
· Reter coloração:
· As bactérias gram-positivas coram-se em púrpura, enquanto as bactérias gram-negativas coram-se em rosa.
· As bactérias gram-positivas retem o complexo cristal violeta-iodo na presença de um solvente de lipídeos, geralmente álcool-acetona. As bactérias gram-negativas, pelo fato de apresentarem uma membrana externa contendo lipídeos e peptideoglicano delgado, perdem a corante púrpura quando tratadas com álcool-acetona e coram-se em rosa quando expostas a um corante vermelho, como safranina.
· 
· Os cocos geralmente são gram + e os batonetes são gram -
Estrutura celular
· Os plasmídeos podem transportar genes para atividades como resistência aos antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. Eles podem ser transferidos de uma bactéria para outra.
· O citoplasma de uma célula procariótica contém dezenas de milhares de ribossomos, que dão ao citoplasma um aspecto granular. São ribossomos 70s composto de uma unidade pequena 30s + subunidade maior 50s.
· A parede celular de uma célula bacteriana é uma estrutura complexa, semirrígida, responsável pela forma da célula e por sua proteção. A principal função da parede celular é prevenir a ruptura das células bacterianas quando a pressão osmótica dentro da célula é maior que fora dela. Além de ser ponto de ancoragem para os flagelos. É composta de peptideoglicana.
· Na maioria das bactérias gram-positivas, a parede celular consiste em muitas camadas de peptideoglicana, formando uma estrutura espessa e rígida. Em contraste, as paredes celulares de gram-negativas contêm somente uma camada fina de peptideoglicana. Além disso, as paredes celulares das bactérias gram-positivas contêm ácidos teicoicos que regula o movimento de cátions, assumem um papel no crescimento celular, impedindo a ruptura extensa da parede e a possível lise celular e fornecem boa parte da especificidade antigênica da parede.
· As paredes celulares das bactérias gram-negativas consistem em poucas camadas de peptideoglicana e uma membrana externa. A peptideoglicana está ligada a lipoproteínas na membrana externa e está no periplasma, um fluido semelhante a um gel, entre a membrana externa e a membrana plasmática. O periplasma contém uma alta concentração de enzimas de degradação e proteínas de transporte. As paredes celulares gram-negativas não contêm ácidos teicoicos. Como as paredes celulares das bactérias gram-negativas contêm somente uma pequena quantidade de peptideoglicana, são mais suscetíveis ao rompimento mecânico. A membrana externa da célula gram-negativa consiste em lipopolissacarídeos (LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos.
· O (LPS) da membrana externa consiste em três componentes: lipídeo A (quando morre, vira endotoxina), um cerne polissacarídico e um polissacarídeo O (antígeno/reconhecimento). 
· O glicocálice ajuda a proteger a superfície celular de lesões, além de proteger a célula contra a desidratação e sua viscosidade pode inibir o movimento dos nutrientes para fora da célula.
· As fímbrias estão envolvidas na formação de biofilmes e outros agregados na superfície de líquidos, vidros e pedras. Já o pili é usado na reprodução.
Crescimento
· Fase LAG: pouca ou nenhuma divisão, mas intensa atividade metabólica
· Fase LOG: crescimento (reprodução mais ativa).
· Fase estacionária: número de céls novas = céls mortas e atinge um equilíbrio
· Fase de declínio: nº de mortes > nº de céls novas
Microbiota
· Normal: residência mais ou menos permanente, mas não geram doença em condições normais.
· Transiente: podem estar presentes por vários dias, semanas ou mesmo meses, e depois desaparecem.
Patogenicidade
· Adesão: é a aderência aos tecidos dos hospedeiros por meio de adesinas. Uma vez aderidas à superfície, elas multiplicam-se e secretam o glicocálice, que intensifica ainda mais a ligação de uma bactéria à outra e à superfície.
· Penetrância: Os micróbios produzem proteínas de superfície, chamadas de invasinas, que causam o rearranjo dos filamentos de actina do citoesqueleto celular próximos ao ponto de contato bacteriano. 
Causas de danos
· Direto: usam as células para a obtenção de nutrientes e geram dejetos. Podem penetrar ou se reproduzirem dentro causando lise.
· Utilização de nutrientes: o ferro é uma importante molécula para as bactérias. Para ela ter acesso, secretam siderófos que remove o ferro das proteínas transportadores e se liga mais fortemente. Ou se ligam diretamente com as moléculas transportadoras (Hb).
· Toxinas: são enzimas degradativas que causam a lise das células ou proteínas que se ligam receptores específicos, danificando sítios distantes do local inicial da infecção. Exotoxinas são proteínas produzidas dentro da bactéria patogênica, mais comumente as gram-positivas, como parte de seu crescimento e metabolismo. As exotoxinas são, então, secretadas ou liberadas no meio circundante após a lise celular. Endotoxinas consistem da porção lipídica dos lipopolissacarídeos (LPS) que fazem parte da membrana externa da parede celular de bactérias gram-negativas. As endotoxinas são liberadas quando a bactéria morre e a célula se degrada.
· As exotoxinas agem destruindo determinadas partes das células do hospedeiro ou inibindo certas funções metabólicas. Elas são altamente específicas em relação aos seus efeitos nos tecidos corporais e estão entre as substâncias mais letais conhecidas. Como as toxinas são solúveis em fluidos corporais, elas podem se difundir facilmente no sangue, sendo rapidamente transportadas por todo o corpo. São as exotoxinas que produzem os sinais e os sintomas da doença e, dessa forma, são doença-específicas.
· As endotoxinas são LPS das Gram -. Os antibióticos utilizados para tratar doenças causadas por bactérias gram negativas podem lisar essas bactérias; essa reação causa a liberação de endotoxinas, o que pode levar a uma piora imediata dos sintomas. Entretanto, a condição do paciente normalmente melhora à medida que as endotoxinas vão sendo degradadas. As endotoxinas exercem seu efeito pelo estímulo de macrófagos, os quais, por sua vez, liberam citocinas em concentrações bastante elevadas. Nestas concentrações, as citocinas são tóxicas. Sintomas: calafrios, febre, fraqueza, dores generalizadas e, em alguns casos, choque e até mesmo morte.
Mecanismo de evasão
· As extracelulares podem mimetizar, são escorregadias e protege a bactéria da destruição dentro do fagolisossomo através da cápsula; Variação antigênica; Alterações no LPS possibilita que escapem da resposta humoral – escape do sistema complemento.
· As intracelulares inibem a fusão do fagolisossomo; ou então escapam para o citosol, se escondendo dos mecanismos microbicidas liberados.
Defesas do hospedeiro
· Bactérias extracelulares: 
· Imunidade Inata
· Ativação do complemento pela via alternativa por meio do LPS das Gram- e Peptídeoglicano das Gram+ e pela via das Lectinas por meio da manose. O resultado é a opsonização e ativação dos fagócitos 	por meio da C3be lise da membrana pelo MAC.
· Ativação dos Fagócitos: reconhecem os PAMPs pelos receptores de superfície (TOLL, Scavenger) 
· Ativação de Células Dendríticas (os fagócitos também) secretam citocinas que induzem a infiltração leucocitária no local (IL1, TNF α, IL6, IL8 e IL12).
· Imunidade Adaptativa
· Produção de Anticorpos: neutralização, opsonização e fagocitose mediada por receptores Fc, fagocitose de bactérias revestidas por C3b, inflamação e lise da cél pela ativação da via clássica do sistema complemento.
· Ativação das Céls Auxiliares TCD4+: produzem citocinas (IL 17, TNF) que induzem inflamação local, aumentam as atividades fagocíticas e microbicidas de macrófagos e neutrófilos (IFN γ); e estimulam a produção de anticorpos, fornecendo o segundo sinal para ativação do linfócito B.
· Induzem respostas Th1 (produz IFN γ; ativação clássica dos macrófagos e ligação do complemento e opsonização de anticorpos IgG) e Th17 (IL17 e IL22; induz inflamação com a resposta dos neutrófilos e peptídeos antimicrobianos).
· Bactérias intracelulares:
· Imunidade inata
· Fagocitose, mas podem ser resistentes à degradação no interior dos fagócitos
· Células NK: as bactérias estimulam a produção de IL-12 e IL-15 pelas células dendríticas e macrófagos e ambas ativam a célula NK. Elas produzem IFN-γ, que por sua vez ativa os macrófagos e promove a morte da bactéria fagocitada, por aumentar a atividade fagocítica dos macrófagos
· A imunidade inata pode controlar o crescimento bacteriano, mas a eliminação das bactérias requer a imunidade adaptativa.
· Imunidade adaptativa
· Ligante CD40 e o IFN-γ, que ativam macrófagos, induzindo a produção de várias substâncias microbicidas. 
· Diferenciação de TCD4+ em Th1: sob a influência da IL-12, que é produzida por macrófagos e células dendríticas. As células T expressam o ligante de CD40 e secretam IFN-γ.
· Ativação de TCD8+: a TCD4 responde contra antígenos peptídicos associados ao MHC de classe II derivados das bactérias intravesiculares. Estas células T produzem IFN-γ, que ativa os macrófagos a destruírem os microrganismos nos fagossomas. As células T CD8+ respondem aos peptídios associados à classe I derivados de antígenos citosólicos e destroem as células infectadas.