Bacteriologia clinica

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UNIDADE I
Nesta unidade você verá:
// morfologia, constituintes e crescimento bacteriano
// Genética bacteriana e coloração de Gram
// microbiota normal
// infecções bacterianas sexualmente transmissíveis (IST)
Course Outline
1. 
Apresentação
2. 
Objetivos
3. 
Morfologia, constituintes e crescimento bacteriano
4. 
Genética bacteriana e coloração de Gram
5. 
Microbiota normal
6. 
Infecções bacterianas sexualmente transmissíveis (ISTs)
Apresentação
Bacteriologia Clínica é o estudo das bactérias e sua relação com a medicina e outras áreas. As bactérias são microrganismos procariotos unicelulares que podem viver como organismos independentes ou como parasitas. Novas espécies de bactérias que causam doenças são descobertas constantemente, associadas à problemática da multirresistência a antibióticos.
Em geral, apesar de serem mais complexos e variáveis, os procariotos possuem estruturas menores e mais simples do que os eucariotos. As milhares de espécies bacterianas são reconhecidamente diferentes por diversos aspectos, que compreendem as necessidades nutricionais, composição química, morfologia, fontes energéticas e atividades bioquímicas. Praticamente todas essas especificidades dos microrganismos, podem ser influenciadas e controladas por parâmetros hereditários. 
As características genéticas das espécies bacterianas incluem metabolismo, morfologia e capacidade de interação com outras espécies, causando eventuais patologias. Nos dias atuais, os profissionais da Microbiologia estão estudando e usando ainda mais a genética para verificar a relação entre a infecção em humanos e os organismos, além de estudarem as infecções sexualmente transmissíveis (ISTs), que têm prevalência epidemiológica mundial preocupante.
Neste contexto, a Bacteriologia Clínica vai se fazendo muito relevante. Convidamos a todos, portanto, a fazer uma leitura agradável e produtiva sobre o referido tema.
Objetivos
UNIDADE 1.
Introdução à Bacteriologia Clínica
OBJETIVOS DA UNIDADE
Apresentar os aspectos morfológicos, constituintes essenciais das células e fatores primordiais para o crescimento bacteriano;
Introduzir e discutir a genética bacteriana e as particularidades da coloração de Gram;
Facilitar a compreensão da microbiota normal;
Atualização sobre as infecções sexualmente transmissíveis (ISTs), com ênfase nas de origem bacteriana – clássicas e emergentes.
TOPICOS DE ESTUDO
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Morfologia, constituintes e crescimento bacteriano
–
// O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas
// Constituintes da célula bacteriana
// Crescimento bacteriano
// A curva de crescimento bacteriano
Genética bacteriana e coloração de Gram
–
// DNA e cromossomos
// Replicação do DNA
// RNA e síntese proteica
// Coloração de Gram
Microbiota normal
–
// Microbiota da pele
Infecções bacterianas sexualmente transmissíveis (ISTs)
Morfologia, constituintes e crescimento bacteriano
Os membros do mundo procariótico compõem um vasto grupo heterogêneo de organismos unicelulares muito pequenos. Os procariotos incluem as bactérias e as arqueobactérias. A maioria dos procariotos, incluindo as cianobactérias fotossintetizadoras, fazem parte do grupo das bactérias. Embora as bactérias e as arquibacterias pareçam similares, suas composições químicas são diferentes. 
As variadas espécies bacterianas são distintas por alguns aspectos, incluindo a forma, os constituintes (frequentemente detectados por reações de coloração), nutrição, origem energética (luz solar ou química) e bioquimismo. Estima-se que 99% das bactérias na natureza existam na forma de biofilmes. Trata-se de uma estimativa feita pelos autores Mandes, no livro Microbiologia Clínica, publicado em 2005.
A seguir, aprenderemos um pouco sobre as características das células bacterianas, tendo como base o conteúdo desenvolvido pelos seguintes autores (e suas  obras): Tortora, em Microbiologia, publicado em 2012; Murray e outros autores, em Microbiologia Médica, publicado em 2014, e  Brooks, em Microbiologia Médica, publicado em 2014.
O TAMANHO, A FORMA E O ARRANJO DAS CÉLULAS BACTERIANAS 
Bactérias são organismos relativamente simples e unicelulares. São invisíveis a olho nu, ou seja, podem ser visualizadas apenas com o auxílio do microscópio. Normalmente, são medidas em micrômetros (μm). As células bacterianas variam de tamanho dependendo da espécie, mas a maioria tem aproximadamente de 0,5 a 1,0 μm de diâmetro ou largura, e apresentam uma das seguintes formas possíveis: bacilos, cocos e os espirilos. 
Cocos: são células geralmente arredondadas, mas podem ser ovoides ou achatadas em um dos lados, quando estão aderidas a outras células. Os cocos, quando se dividem para se reproduzir, podem permanecer unidos uns aos outros, o que lhes confere as classificações mostradas na Figura 1.
Figura 1. Arranjos dos cocos. (a) A divisão em um plano produz diplococos e estreptococos. (b) A divisão em dois planos produz tétrades. (c) A divisão em três planos produz sarcinas e (d) A divisão em múltiplos planos produz estafilococos. Fonte: TORTORA et al., 2012, p. 78. (Adaptado).
· Diplococos: permanecem pareados depois da divisão (Figura 1a).
· Estreptococos: dividem-se e continuam ligados em forma de cadeia (Figura 1a). 
· Tétrades: dividem-se em dois planos e permanecem em grupos de quatro (Figura 1b). 
· Sarcinas: podem se dividir em três planos, permanecendo unidos em forma de cubo, com oito bactérias (Figura 1c).
· Estafilococos: são aqueles que se dividem em múltiplos planos e formam cachos (forma de arranjo) (Figura 1d).
Bacilos: são células cilíndricas ou em forma de bastão. Existem diferenças consideráveis em comprimento e largura entre as várias espécies de bacilos. As porções terminais de alguns bacilos são quadradas, outras arredondadas e, ainda, outras são afiladas ou pontiagudas. Podem ser classificados conforme demonstrado na Figura 2.
Figura 2. Bacilos. (a) Bacilo isolado. (b) Diplobacilos. Na micrografia do alto, alguns pares de bacilos unidos servem como exemplo de diplobacilos. (c) Estreptobacilos. (d) Cocobacilos. Fonte: TORTORA et al., 2012, p. 78. (Adaptado).
Espirais: as espécies bacterianas com esse formato nunca são retas, apresentando uma ou múltiplas curvaturas. São espécies muito parecidas com bastões, possuindo curvaturas denominadas de vibriões (Figura 3a). As demais espécies, chamadas de espirilos, têm um formato helicoidal, semelhante a um saca-rolha e um corpo muito rígido (Figura 3b). Já as espiroquetas são altamente flexíveis e possuem formato helicoidal (Figura 3c).
Figura 3. Bactérias espirais. (a) Vibriões. (b) Espirilos. (c) Espiroquetas. Fonte: TORTORA et al., 2012, p. 79. (Adaptado).
Além dessas três formas básicas mencionadas (bacilos, espirais e cocos), existem modificações que caracterizam as bactérias como pleomórficas.
CONSTITUINTES DA CÉLULA BACTERIANA
Com a ajuda do microscópio, pode-se observar uma diversidade de estruturas funcionando juntas em uma célula bacteriana (Figura 4). Algumas dessas estruturas são encontradas externamente, fixadas à parede celular, enquanto outras são internas.
Os principais constituintes bacterianos podem ser observados na Figura 4 e estão listados a seguir com as suas respectivas funções:
EXTERNOS
· Cápsula: contribuição da virulência bacteriana. As cápsulas frequentemente protegem as bactérias patogênicas da fagocitose pelas células do hospedeiro;
· Glicocálice: auxilia as células em um biofilme a se fixarem ao seu ambiente-alvo;
· Flagelos: mobilidade microbiana;
· Filamentos axiais: tais como os flagelos, também auxiliam na locomoção bacteriana;
· Fímbrias e pili: fixação e transferência de DNA;
· Parede celular: responsável pela forma e proteção da célula.
INTERNOS
· Membrana plasmática: barreira seletiva por meio da qual os materiais entram e saem da célula;
· Citoplasma: reserva de água, proteínas (enzimas), carboidratos, lipídeos e íons inorgânicos;
· Nucleoide: informação genética da célula;
· Ribossomos: síntese proteica;
· Inclusões: depósitos de reserva.
CRESCIMENTOBACTERIANO
Quando refletimos sobre a morfologia e constituintes bacterianos, logo pensamos no crescimento do microrganismo (divisão binária). As bactérias que crescem estão aumentando em número e se acumulando em colônias. Entendendo as condições necessárias para o crescimento microbiano, podemos determinar como controlar o desenvolvimento de patógenos que causam doenças ou deterioração de alimentos, bem como estimular o crescimento de microrganismos benéficos e aqueles que queremos estudar.
EXPLICANDO
A divisão binária acontece pela duplicação do material genético bacteriano, originando duas bactérias similares. Em ocasiões ideais de nutrição e temperatura, uma bactéria demora em média 20 minutos para completar todo o processo de divisão. 
Os aspectos primordiais para o desenvolvimento do microrganismo classificam-se em duas categorias: químicos e físicos. Os parâmetros químicos compreendem oxigênio, traços, fontes de enxofre, fósforo, carbono, nitrogênio e fatores orgânicos de crescimento. Os fatores físicos são representados pelo pH, pressão osmótica e temperatura.
pH
–
Grande parte das espécies bacterianas cresce de modo mais eficaz em faixas neutras de pH, variando de 6,5 a 7,5. Pouquíssimas espécies se desenvolvem em um ambiente extremamente ácido, ou seja, com pH < 4.
Pressão osmótica
–
Quando elevadas, removem a água necessária para a manutenção das células microbianas. Essa perda osmótica de água acarreta no encolhimento do citoplasma, o que é chamado de ruptura da célula ou efeito de plasmólise.
Temperatura
–
De acordo com as temperaturas preferenciais de crescimento, as bactérias são categorizadas em três grupos: termófilos (crescem em temperaturas elevadas), mesófilos (crescem em medianas temperaturas) e psicrófilos (crescem em temperaturas baixas).
Os fatores químicos, por sua vez, são muito importantes para a sustentação da célula bacteriana, pois representam a fonte nutricional do microrganismo. Além disso, são fatores fundamentais para as reações que ocorrem e também importantes para a atividade enzimática.
Os compostos orgânicos de crescimento são reconhecidamente fundamentais, pois os microrganismos não são capazes de obtê-los por síntese própria e, consequentemente, eles são obtidos via ambiental. Como exemplos de compostos orgânicos importantes, podemos citar as vitaminas, sendo que muitas têm função coenzimática. 
Vários microrganismos não dependem exclusivamente de fontes externas, podendo sintetizar suas próprias vitaminas e alguns outros compostos. Todavia, algumas poucas espécies de bactérias não têm as enzimas e cofatores necessários para originar algumas vitaminas, que são para elas fatores orgânicos de desenvolvimento. 
CURIOSIDADE
Purinas, pirimidinas e aminoácidos, além das vitaminas, também são fatores requeridos por algumas bactérias.
A CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO
A definição da curva de crescimento bacteriano e de todos os aspectos que a compõem é primordial para o entendimento da dinâmica e controle microbiano durante um período de preservação de alimentos, bem como para a própria microbiologia industrial e para o manejo de doenças de origem bacteriana. Além disso, o crescimento bacteriano compreende quatro fases, conforme mostra a Figura 5. 
Além disso, veremos, de forma mais detalhada, um pouco mais sobre cada fase, tendo como referência teórica os seguintes autores e obras: Introdução à microbiologia clínica e ao tratamento das doenças infecciosas, de Aguiar (2009); Microbiologia, de Tortora e outros autores (2012) e Microbiologia Médica, de Brooks e outros autores (2014).
Fase lag
Em certos períodos, o quantitativo de células se altera minimamente, pois elas demoram um pouco para se reproduzirem em um novo meio. Esse momento de escassa replicação é denominado de fase lag, que ocorre por uma hora, podendo perdurar por alguns dias. No entanto, nesta fase, as células bacterianas não estão adormecidas ou inativas, pelo contrário, os microrganismos se encontram com atividade metabólica acelerada, compreendendo uma intensa produção de moléculas essenciais e enzimas necessárias para o desenvolvimento celular. Um exemplo análogo à nossa realidade é uma fábrica de automóveis no processo inicial de produção: há todo o preparo das peças, mas não há finalização imediata do carro.
Fase log
Nesta fase, as células bacterianas começam com as divisões e consequente aumento logarítmico, denominado fase exponencial ou log de crescimento. Durante esse período, a reprodução das células ocorre ativamente e a geração de novas células se torna constante. Devido a essa constância, o crescimento dos microrganismos gera uma linha reta, considerando a representação gráfica do crescimento microbiano. A fase log corresponde ao período de atividade metabólicos mais considerável, sendo um dos momentos mais esperados para fins de produção com microrganismos, como para finalidades industriais, pois a produção precisa ser realizada de modo eficaz.
Fase estacionária
Se a fase log continuasse sem controle algum, isso acarretaria na produção de um número exacerbado de células microbianas. Exemplificando, apenas um microrganismo em processo de divisão a cada 20 minutos, e por 25,5 horas, pode, em teoria, gerar uma população microbiana que corresponde ao peso total de um avião com carga de 80.000 toneladas. No entanto, isso não acontece de fato, trata-se apenas de suposição para demonstrar quantas células bacterianas poderiam ser produzidas dentro de um pouco mais de um dia se o processo de multiplicação não parasse. 
 
Na fase de finalização do crescimento, reduz-se a proporção e velocidade de reprodução microbiana, sendo que a quantidade de células novas geradas é correspondente ao número de células mortas no decorrer do tempo e o ritmo de produção microbiana, desse modo, vai ficando estável. Essa fase é considerada a de maior equilíbrio em todo o processo de crescimento microbiano. O motivo pelo qual o desenvolvimento cessa não é sempre esclarecido. Cogita-se que a falta de nutrientes essenciais, alterações bruscas nos valores de pH e o acúmulo exacerbado de resíduos podem estar relacionados com a interrupção do crescimento bacteriano.
Fase de morte celular
Quando o quantitativo de células mortas é reconhecidamente maior do que o número de novas células geradas, os microrganismos iniciam o declínio logarítmico ou fase de morte celular. Esse período se perpetua até que o número de microrganismos diminua significativamente, considerando o número total de células na fase que antecede à morte. Algumas bactérias crescem em alguns dias, seguindo sequencialmente essas fases mencionadas, e outras espécies mantêm por tempo indefinido células sobreviventes, sem que ocorra necessariamente a morte celular.
Genética bacteriana e coloração de Gram
A genética estuda a hereditariedade. Ela compreende a pesquisa conceitual dos genes, como eles levam a informação de um organismo para outro, como se desenvolvem e se multiplicam e, principalmente, como são transferidos para as próximas gerações de microrganismos. 
O genoma é caracterizado por toda informação genética contida em uma célula, incluindo os plasmídeos e cromossomos celulares. Nos cromossomos, que estruturalmente compõem-se de DNA e levam a característica hereditária, estão contidos os genes.
Os genes correspondem ao DNA segmentado (com exceção de vírus RNA), responsável pela codificação de produtos funcionais. O DNA é uma super molécula constituída por nucleotídeos. Um nucleotídeo contém especificamente um açúcar-pentose (desoxirribose), um grupamento fosfato e uma base nitrogenada (citosina ou guanina, timina, adenina). O DNA no interior de uma célula ocorre em formas filamentosas de nucleotídeos, dispostos em pares, para formação de uma dupla hélice.
As fileiras alternam-se entre uma base nitrogenada inserida a cada açúcar presente no esqueleto e o grupamento fosfato e o açúcar. A dupla fita é mantida unida por pontes de hidrogênio entre suas bases nitrogenadas. As bases em pares sempre ocorrem de maneira particular com as combinações: aguanina sempre pareia com a citosina e a timina sempre pareia com a adenina. Por essa especificidade de pareamento de bases, a sequência de bases de uma fita de DNA determina a sequência da outra complementar. As duas fitas de DNA, portanto, têm a característica de complementaridade.
Tendo isso em mente, os próximos subtópicos irão tratar desses assuntos com mais detalhes, tendo como base o conteúdo desenvolvido pelos seguintes autores (e suas  obras): Tortora, em Microbiologia, publicado em 2012; Brooks, em Microbiologia Médica, publicado em 2014, e Aguiar, em Introdução à microbiologia clínica e ao tratamento das doenças infecciosas, publicado em 2009. 
DNA E CROMOSSOMOS
As bactérias, de modo característico, têm apenas um cromossomo circular, que consiste em uma singular molécula DNA circular associada a proteínas. O cromossomo está inserido em um ou vários pontos da membrana plasmática por ter uma estrutura dobrada/curvada. O DNA da E. coli, uma das bactérias mais pesquisadas, tem aproximadamente 5,0 milhões de bases pareadas e cerca de 1 mm de comprimento, sendo mil vezes superior quando comparado à célula inteira. 
É válido ressaltar que o cromossomo ocupa somente 10% de todo o tamanho da célula, pois o DNA é superenovelado ou torcido, de forma muito mais proeminente que uma corda de telefone, por exemplo (Figura 5).
Figura 5. Mapa genético do cromossomo da E. coli. Fonte: TORTORA et al., 2012, p. 173. (Adaptado).
Pesquisas que compreendem a transferência de genes de uma célula bacteriana para outra podem ser determinantes para o conhecimento da localização dos genes no cromossomo do microrganismo. O mapa do cromossomo finalizado é marcado em minutos, que correspondem ao momento em que os genes são transferidos de uma célula doadora para uma receptora.
A replicação do DNA ocasiona na transmissão dos caracteres genéticos de uma geração para a próxima. O DNA de uma célula em particular se replica anteriormente da divisão celular, de forma que cada célula-filha possua um cromossomo idêntico ao da célula-mãe. No interior da células em processo metabólico, a informação genética retida no DNA flui de outra maneira: ela é transcrita em mRNA e, então, traduzida em proteína.
REPLICAÇÃO DO DNA
Uma molécula de DNA “parental” de dupla fita é convertida em duas moléculas “filhas” iguais na replicação do DNA. O ponto principal para a compreensão do processo de replicação do DNA é a estrutura complementar das sequências de bases nitrogenadas na molécula de DNA. Como essas bases são complementares ao longo das dupla fitas do DNA, uma fita pode agir como molde para a produção da outra.
A presença de várias proteínas celulares que direcionam uma determinada sequência de eventos é requerida para a replicação do DNA. Enzimas envolvidas na replicação do DNA e em outros processos são listadas no Quadro 1. Quando a replicação começa, o superenovelamento é relaxado pela topoisomerase ou girase, e as duas fitas de DNA parental são desenroladas pela helicase, sendo separadas em um pequeno segmento de DNA. As bases expostas da fita simples do DNA parental são pareadas com os nucleotídeos livres que estão localizados no citoplasma celular. 
DICA
A adenina (A) liga-se apenas com a timina (T). Da mesma forma, a citosina (C) se encaixa apenas com a guanina. 
As enzimas de replicação têm a função de remover as bases equivocadamente pareadas. Já a enzima denominada DNA-polimerase é responsável por unir a fita em crescimento com o nucleotídeo. Desse modo, o DNA parental se desenovela para permitir que um próximo nucleotídeo seja adicionado. 
Denomina-se forquilha de replicação o ponto no qual a replicação acontece. Conforme a forquilha de replicação é movida no decorrer da fita parental, cada uma das fitas simples desenroladas se pareia ou se combina com nucleotídeos novos. A fita recém-produzida e a fita original se enovelam. Uma vez que há uma fita nova e a fita conservada (original) de cada molécula nova de DNA, a replicação é denominada semiconservativa.
Quadro 1. Enzimas importantes na replicação, na expressão e no reparo do DNA. Fonte: TORTORA et al., 2012, p. 215. (Adaptado).
RNA E SÍNTESE PROTEICA
No processo chamado transcrição, a informação genética é transcrita em uma sequência de bases de RNA ou copiada no DNA. Pelo processo de tradução, dessa forma, a célula acaba usando a informação codificada neste RNA para sintetizar proteínas específicas.
A síntese a partir de um molde de DNA de uma fita complementar de RNA é, portanto, denominada transcrição. Há três tipos de RNA nas células microbianas: ribossômico (rRNA), mensageiro (mRNA) e de transferência (tRNA). 
O RNA ribossômico forma a maquinaria celular para a síntese proteica. O mRNA é responsável por transportar a informação codificada do DNA aos ribossomos, com a finalidade de produção de proteínas específicas. O tRNA também se envolve na síntese proteica. O processo de transcrição permite que a célula bacteriana origine cópias de curta duração dos genes, que poderão ser utilizadas como fonte direta de informação para a síntese proteica. O RNA mensageiro age na intermediação entre o processo que usa a informação.
A tradução é caracterizada por ser a etapa da síntese proteica, pois envolve a conversão da informação na “linguagem” das proteínas e a decodificação da “linguagem” dos ácidos nucleicos. Os códons (grupamentos de três nucleotídeos, por exemplo: GGC, AAA e AUG) é a forma de expressão da “linguagem” do RNA mensageiro. A sequência de aminoácidos que estarão na proteína a ser originada é determinada pela sequência de códons em uma molécula de mRNA. Cada aminoácido é, especificamente codificado por um códon. 
O processo de tradução, um dos mais primordiais da genética bacteriana, é a produção proteica com a utilização de RNA mensageiro para a origem da informação biológica. Nesse caso, observa-se a função primária dos ribossomos e do RNA transportador na decodificação dessa informação. O ribossomo é atuante no local em que a informação codificada pelo mRNA é decodificada, bem como o sítio no qual os aminoácidos individuais são conectados em cadeias polipeptídicas. As moléculas de tRNA agem como os reais “tradutores” – uma extremidade de cada tRNA reconhece um códon de mRNA específico, enquanto a outra transporta o aminoácido codificado para aquele códon.
COLORAÇÃO DE GRAM
A maior parte dos microrganismos é visualizada praticamente incolor com o uso de um microscópio ótico padrão, sendo que muitas vezes devemos preparar as amostras para uma mais fácil identificação. Colorindo-se as amostras biológicas, podemos facilitar a observação microscópica e, consequentemente, favorecer um diagnóstico fidedigno. 
A coloração de Gram foi descoberta e validada na década de 1980 por Hans Christian Gram, bacteriologista de origem dinamarquesa. Sendo considerado um dos procedimentos de coloração mais úteis na prática clínica, categoriza as cepas bacterianas em dois grandes grupos: Gram-negativas e Gram-positivas. Esse procedimento é demonstrado na Figura 6 e pode ser visto com mais detalhes a seguir, conforme afirma Tortora e outros autores no livro Microbiologia, publicado em 2012:
1) Um esfregaço fixado pelo calor é recoberto com um corante básico púrpura, geralmente o cristal violeta. Uma vez que a coloração púrpura impregna todas as células, ela é denominada coloração primária.
2) Após um curto período de tempo, o corante púrpura é lavado, e o esfregaço é recoberto com iodo, um mordente. Quando o iodo é lavado, ambas as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas aparecem em cor violeta escuro ou púrpura.
3) A seguir, a lâmina é lavada com álcool ou uma solução de álcool-acetona. Essa solução funciona como agente descolorante, que remove o púrpura das células de algumas espécies, mas não de outras.
4) O álcool é lavado, e a lâmina é então corada com safranina, um corante básico vermelho. O esfregaço é lavado novamente, seco com papel e examinado microscopicamente (TORTORA et al., 2012, p. 65).
Figura 6. Esquema da coloração de Gram. (a) Técnica. (b) Coloração das espéciescoradas pelo Gram. Fonte: TORTORA et al., 2012, p. 70. (Adaptado).
O iodo e o corante púrpura se combinam no citoplasma da célula bacteriana, corando-a de púrpura ou violeta. Os microrganismos que ficam com essa coloração (púrpura ou violeta), após a descoloração com álcool, são denominados Gram-positivos. Já as espécies que não retêm essas colorações escuras após a descoloração, são chamadas bactérias Gram-negativas. Após a lavagem com álcool, pelo fato de as bactérias Gram-negativas ficarem incolores, elas não são mais visíveis estruturalmente pela coloração. Desse modo, o corante safranina (básico) é adicionado, corando de rosa as espécies Gram-negativas. Alguns corantes que possuem uma cor contrastante com a coloração primária, tais como a safranina, são chamados de contracorantes. Como as espécies Gram-positivas ficam com a cor púrpura de origem, acabam por não reagir com os contracorantes.
A coloração de Gram de um microrganismo fornece o subsídio laboratorial necessário para a correta identificação microbiana e, por consequência, é um processo valioso para determinar a terapia mais apropriada especificamente para cada espécie bacteriana. Por exemplo, as cefalosporinas e as penicilinas tendem a ser mais eficazes e bactericidas às bactérias Gram-positivas. Já as bactérias Gram-negativas são reconhecidamente mais (multi)resistentes, pois o medicamento tem dificuldade de penetrar a camada de lipopolissacarídica. Parte dessa resistência também é devido à capacidade de ambas as bactérias, Gram-positivas e Gram-negativas, de inativar antibióticos (MANDES et al., 2005; TORTORA et al., 2012; MURRAY et al., 2014).
Figura 6. Esquema da coloração de Gram. (a) Técnica. (b) Coloração das espécies coradas pelo Gram. Fonte: TORTORA et al., 2012, p. 70. (Adaptado).
O iodo e o corante púrpura se combinam no citoplasma da célula bacteriana, corando-a de púrpura ou violeta. Os microrganismos que ficam com essa coloração (púrpura ou violeta), após a descoloração com álcool, são denominados Gram-positivos. Já as espécies que não retêm essas colorações escuras após a descoloração, são chamadas bactérias Gram-negativas. Após a lavagem com álcool, pelo fato de as bactérias Gram-negativas ficarem incolores, elas não são mais visíveis estruturalmente pela coloração. Desse modo, o corante safranina (básico) é adicionado, corando de rosa as espécies Gram-negativas. Alguns corantes que possuem uma cor contrastante com a coloração primária, tais como a safranina, são chamados de contracorantes. Como as espécies Gram-positivas ficam com a cor púrpura de origem, acabam por não reagir com os contracorantes.
A coloração de Gram de um microrganismo fornece o subsídio laboratorial necessário para a correta identificação microbiana e, por consequência, é um processo valioso para determinar a terapia mais apropriada especificamente para cada espécie bacteriana. Por exemplo, as cefalosporinas e as penicilinas tendem a ser mais eficazes e bactericidas às bactérias Gram-positivas. Já as bactérias Gram-negativas são reconhecidamente mais (multi)resistentes, pois o medicamento tem dificuldade de penetrar a camada de lipopolissacarídica. Parte dessa resistência também é devido à capacidade de ambas as bactérias, Gram-positivas e Gram-negativas, de inativar antibióticos (MANDES et al., 2005; TORTORA et al., 2012; MURRAY et al., 2014).
Microbiota normal
Seção 5 de 6
Nós vivemos em um mundo repleto de organismos e temos uma ampla variedade de bactérias, dentre outros microrganismos, no interior e exterior do corpo. Esses microrganismos compõem a nossa flora ou microbiota normal. A microbiota normal pode ser, em muitos casos, benéfica e em condições de equilíbrio não ocasiona nenhum prejuízo aparente ao hospedeiro. Em outras palavras, algumas microbiotas normais agem nos protegendo de variadas patologias por retardarem ou impedirem o desenvolvimento de patógenos nocivos e outras sintetizam produtos úteis, como determinadas vitaminas e minerais. No entanto, em certas circunstâncias de desequilíbrio, a microbiota normal pode fazer com que  contaminemos pessoas com quem temos contato direto.
Vários estudos se propuseram a investigar a composição de comunidades microbianas. Para este tópico, utilizando artigos para embasar o conhecimento: “The microbiota and immune-mediated diseases: Opportunities for therapeutic intervention”, publicado pelos autores Fitzgibbon e Mills em 2020; “Functions of the skin microbiota in health and disease”, dos autores Sanford e Gallo, publicado em 2013; e o artigo “Skin microbiota and human 3D skin models”, publicado em 2018, de Rademacher e outros autores.
Um dos principais pontos de referência que surgem desses estudos é que, assim como a microbiota (também chamada de microbioma) da pele difere muito do trato gastrointestinal ou da cavidade oral, o mesmo ocorre com as populações de diferentes áreas da pele. Cada órgão ou tecido do nosso corpo possui uma microbiota muito particular. Esse achado faz sentido quando se considera as vastas diferenças nas características da pele de diferentes locais do corpo por termos uma ampla gama de microrganismos presentes na pele.
MICROBIOTA DA PELE
Com base no sequenciamento de genes do RNA ribossômico 16S, a maioria dos habitantes bacterianos "normais" da pele se enquadra em quatro filos: actinobactérias, bacteroidetes, firmicutes ou proteobacteria. Embora estes sejam de fato os mesmos quatro filos que compõem a maioria das bactérias presentes no trato gastrointestinal e na cavidade oral, esses habitantes estão presentes em diferentes proporções.
As actinobactérias são os habitantes mais abundantes de muitos locais na pele. Micróbios comensais também foram classificados como transitórios, podendo ser detectados durante um evento de amostragem e estarem ausentes no evento seguinte. No entanto, o fator mais influente em relação aos micróbios que habitam a pele é o local do corpo e, como resultado, a pele possui as comunidades bacterianas mais diversas de qualquer uma das principais superfícies epiteliais. 
As informações atuais sobre esses sítios podem ser divididas em três categorias: úmida, sebácea e seca. Os locais úmidos incluem áreas como o umbigo, a axila, a dobra inguinal (virilha), a sola do pé, a fossa antecubital (cotovelo interno) e a fossa poplítea (parte de trás do joelho). Os micróbios mais abundantes que colonizam essas áreas úmidas são as espécies Staphylococcus e Corynebacterium, dos filos Firmicutes e Actinobacteria, respectivamente. Locais sebáceos, como a testa, o sulco alar (lado da narina), o sulco retroauricular (atrás da orelha) e as costas parecem abrigar as populações menos diversificadas de micróbios. As espécies de bactérias do filo Actinobacteria são mais comuns em áreas sebáceas, provavelmente devido à sua capacidade de sobreviver nesses ambientes anaeróbicos e ricos em lipídios. Áreas secas da pele, incluindo o antebraço, vários locais na mão e nádegas, demonstraram ter a maior diversidade de habitantes microbianos, com representações variadas dos quatro principais filos mencionados. Atualmente, ainda não está claro qual proporção desses organismos pode realmente sobreviver ou se replicar na pele e quais são simplesmente frequentes encontros ambientais com o corpo. 
A pele é colonizada por bactérias a partir do nascimento. Esse microbioma inicial da pele tem uma diversidade muito baixa em todo o corpo e o tipo de parto pode influenciá-la, uma vez que, no parto vaginal, o bebê tem contato com a microbiota do canal vaginal e, no caso da cesárea, o bebê entra em contato com outros tipos de bactérias, presentes na pele do abdome. No entanto, nos primeiros anos de vida, a microbiota do bebê se torna mais diversa conforme ele vai explorando o ambiente, mudando a dieta e é exposto a pessoas e animais. Aos 2,5 anos de idade, o microbioma intestinal se desenvolve para se parecer com o de adultos.
Um dos membros mais abundantes e frequentemente cultivados da comunidade bacteriana da pele é o Staphylococcus epidermidis, um “primo” do patógeno frequenteStaphylococcus aureus. Embora S. epidermidis tenha potencial para causar infecções graves, também tem sido reportado que ele é capaz de produzir várias moléculas que interferem no crescimento de patógenos. Isolados clínicos de S. epidermidis são capazes de inibir a formação do biofilme de S. aureus por meio da produção de uma serina protease (Esp). Além disso, a introdução de S. Epidermidis, produtora de Esp na cavidade nasal, em voluntários portadores de S. aureus resultou na eliminação da colonização de S. aureus, ilustrando a relevância clínica dessa protease produzida pelo microrganismo comensal. O mecanismo por trás das capacidades de interrupção de biofilme do Esp foi recentemente elucidado: parece que o Esp degrada  especificamente várias proteínas de S. aureus envolvidas na formação de biofilme e muitas proteínas receptoras humanas importantes para a colonização e infecção de células hospedeiras de S. aureus. S. epidermidis produz uma variedade de moléculas adicionais que influenciam o crescimento de micróbios patogênicos.
CITANDO
“No fenômeno da transposição há a dependência da presença na bactéria de segmentos curtos de DNA denominados transposons. Transposons podem conter genes de resistência para um ou mais antibióticos. Por não terem capacidade de autorreplicação, unem-se a replicons, ou seja, “saltam” dentro da célula. [...] Esses “genes saltadores” podem incorporar genes de resistência nesse DNA. A partir desses mecanismos, bactérias podem adquirir e/ou transferir resistência a outras bactérias”. 
Para saber mais sobre o assunto, leia o trabalho de Campêlo publicado em 2018: Infecção e colonização por bactérias Gram negativas resistentes aos antimicrobianos.
Infecções bacterianas sexualmente transmissíveis (ISTs)
As infecções sexualmente transmissíveis (ISTs), anteriormente denominadas de doenças venéreas, consistem em infecções transmitidas, especialmente, por meio de contato sexual (transmissão horizontal). Outras vias não sexuais compreendem: transmissão da mãe para o filho durante o período da gestação ou parto (transmissão vertical), pelo uso de seringas que estejam contaminadas e, ainda, durante uma transfusão de sangue também contaminado. As ISTs podem ser ocasionadas por inúmeros agentes etiológicos. As principais podem ser vistas a seguir:
Clamídia
–Causada pela bactéria Chlamydia trachomatis, que afeta tanto os homens quanto às mulheres.
Gonorreia
–Também conhecida como blenorragia, trata-se de uma IST causada pela bactéria Neisseria gonorrhoeae. Este agente ocasiona inflamação na uretra, próstata e útero.
Sífilis
–Também chamada de cancro duro ou lues, trata-se de uma IST causada pela bactéria Treponema pallidum.
Vaginose bacteriana
–Consiste em uma síndrome clínica causada pelo desequilíbrio da flora vaginal, sendo a principal responsável pelo corrimento vaginal. Não se sabe ao certo ainda a causa, mas é conhecido que há redução da população de Lactobacillus e o crescimento exagerado de bactérias anaeróbicas, como a Gardnerella vaginalis e o Mycoplasma hominis.
Donovanose
–Também chamada de granuloma inguinal, consiste em uma IST que tem como agente etiológico a bactéria Klebsiella granulomatis.
Cancro mole
–Também conhecido como úlcera mole venérea ou cancroide, trata-se de uma IST causada pela bactéria Haemophilus ducreyi.
ISTs bacterianas emergentes
Recentemente, várias infecções surgiram como causas importantes de ISTs. Os médicos devem estar cientes dessas infecções, pois em alguns casos elas não foram reconhecidas como transmissíveis por contato sexual, como é o caso da hepatite C, ou o diagnóstico pode não ser considerado, como no caso da proctocolite, que frequentemente imita a doença inflamatória intestinal. 
 
Profissionais de saúde que tratam uretrite não gonocócica (UNG) também devem estar cientes de que uma UNG que não responde ao tratamento com doxiciclina ou azitromicina pode ser causada por Mycoplasma genitalium, um micro-organismo que pode não responder à terapia convencional para UNG, é mais difícil de tratar e geralmente responde às fluoroquinolonas.
 
A seguir, veremos com mais detalhes algumas das principais ISTs bacterianas emergentes. Tal conteúdo foi elaborado a partir do artigo “Emerging sexually transmitted diseases: Hepatitis C, lymphogranuloma venereum (LGV), and Mycoplasma genitalium infections”, escrito e publicado em 2016 por Decker. 
Linfogranuloma venéreo (LGV)
O LGV é causado por Chlamydia trachomatis, que é uma bactéria não usualmente corada pelo Gram, mas determinada como Gram-negativa por conta de seu peptideoglicano fino. Recentemente, o LGV tem sido relatado com mais frequência como causa de proctocolite e pode imitar a doença inflamatória intestinal. Surtos de proctocolite por LGV têm sido cada vez mais relatados. Os achados clínicos podem incluir secreção retal mucoide e/ou hemorrágica, dor anal, constipação, febre e/ou tenesmo. O LGV pode ser uma infecção sistêmica invasiva e, se não for tratado precocemente, a proctocolite por LGV pode levar a fístulas colorretais e estenoses crônicas; artropatia reativa também foi relatada. O LGV retal também pode ser assintomático. A manifestação clínica mais comum de LGV é a linfadenopatia inguinal e/ou femoral sensível que é tipicamente unilateral. Às vezes, uma úlcera ou pápula genital autolimitada ocorre no local da inoculação. No entanto, quando os pacientes procuram atendimento, as lesões desaparecem com frequência.
 
O diagnóstico do LGV é baseado em suspeita clínica, informações epidemiológicas e exclusão de outras etiologias para proctocolite, linfadenopatia inguinal ou úlceras genitais/retais. Lesões genitais, amostras retais e amostras de linfonodos (isto é, swab de lesão ou aspirado de linfonodo) podem ser testadas para C. trachomatis por cultura, imunofluorescência direta ou detecção de ácido nucleico. A cultura é tecnicamente difícil e não está prontamente disponível. Muitos laboratórios realizaram os estudos de validação necessários para fornecer resultados de amostras retais para gestão clínica. Procedimentos moleculares adicionais (por exemplo, genotipagem baseada em PCR) podem ser usados para diferenciar LGV de C. trachomatis do não LGV não trachomatis em amostras retais. No entanto, eles não estão amplamente disponíveis e um atraso nos resultados não influenciaria o tratamento clínico agudo. A sorologia da clamídia pode não ser útil no diagnóstico e não é recomendada.
 
Pessoas com uma síndrome clínica consistente com LGV, incluindo proctocolite ou úlcera genital com linfadenopatia, devem ser presumivelmente tratadas para LGV. O regime recomendado inclui doxiciclina 100 mg por via oral duas vezes ao dia por 21 dias. A base de eritromicina 500 mg por via oral por 21 dias pode ser usada como regime alternativo. Os pacientes devem ser acompanhados clinicamente até que os sinais e sintomas sejam resolvidos. 
 
Pacientes que recebem um diagnóstico de LGV devem ser testados para outras ISTs, incluindo HIV, gonorreia e sífilis. As pessoas que tiveram contato sexual com um paciente com LGV nos 60 dias anteriores ao início dos sintomas do paciente devem ser examinadas e testadas quanto à infecção por clamídia uretral, cervical ou retal, dependendo do local anatômico da exposição. Eles devem ser tratados presuntivamente com um regime de clamídia (azitromicina 1 g em dose única oral ou doxiciclina 100 mg oral duas vezes por dia, durante sete dias). Mulheres grávidas e lactantes devem ser tratadas com eritromicina. A doxiciclina deve ser evitada no segundo e terceiro trimestre de gravidez devido ao risco de descoloração dos dentes e ossos. Não há dados publicados sobre o uso de azitromicina no tratamento da LGV na gravidez. Os pacientes infectados pelo HIV com LGV devem receber os mesmos regimes que aqueles que não são infectados pelo HIV. Pode ser necessária terapia prolongada e pode ocorrer atraso na resolução dos sintomas.
Infecções por mycoplasma genitalium
Mycoplasma genitalium é uma pequena bactéria parasita que vive nas células epiteliais e ciliadas dos tratos genitale respiratório de primatas. É a menor bactéria de vida independente conhecida e a segunda menor bactéria depois da recente descoberta do Candidatus Carsonella ruddii. M. genitalium é uma causa emergente de infecções urogenitais de homens e mulheres em todo o mundo. É uma causa importante e estabelecida de uretrite não gonocócica em homens (aproximadamente 25% dos casos), provavelmente mais ainda em uretrites persistentes ou recorrentes responsáveis por aproximadamente 30% dos casos. Não está muito definido se o M. genitalium causa outras infecções masculinas e, embora possa ser encontrado em locais como epidídimo e reto, raramente está implicado na infecção. O papel patogênico do M. genitalium é menos definitivo em mulheres do que nos homens. No entanto, há um aumento estimado de 2 a 2,5 vezes no risco de cervicite, doença inflamatória pélvica, infertilidade e parto prematuro para mulheres infectadas com M. genitalium. O M. genitalium pode ser encontrado na vagina, no colo do útero e no endométrio e, como as infecções por clamídia e gonococos, as infecções por M. genitalium em mulheres são comumente assintomáticas (Decker, 2016). 
 
M. genitalium é um organismo de crescimento lento (pode levar até seis meses para isolar) e não é facilmente cultivado em laboratório. Portanto, o diagnóstico baseia-se no teste de amplificação de ácido nucleico (TAAN) como o método preferido para a detecção de M. genitalium. Os testes TAAN para M. genitalium estão disponíveis apenas em ambientes de pesquisa, embora alguns grandes centros médicos e laboratórios comerciais possuam capacidades, mas não há teste de diagnóstico para M. genitalium que seja aprovado pelo FDA para uso nos EUA, por exemplo. 
 
Na ausência de testes validados, M. genitalium deve ser suspeitado em casos de uretrite persistente ou recorrente e pode ser considerado em casos persistentes ou recorrentes de cervicite. Dada a falta de disponibilidade de testes diagnósticos, o tratamento da maioria das infecções por M. genitalium ocorrerá no contexto do tratamento sindrômico de uretrite e cervicite. Antibióticos betalactâmicos, incluindo penicilinas e cefalosporinas, são ineficazes contra esse organismo.
 
A dose única de 1 g de azitromicina foi significativamente mais eficaz contra M. genitalium do que a doxiciclina em dois ensaios randomizados para tratamento da uretrite e é preferível à doxiciclina. O regime de doxiciclina de sete dias recomendado para o tratamento da uretrite é amplamente ineficaz contra M. genitalium, com uma taxa média de cura de aproximadamente 31%. No entanto, a resistência à azitromicina parece estar emergindo rapidamente. Em alguns contextos, aproximadamente 50% de todas as infecções por M. genitalium são causadas por organismos que já são resistentes à azitromicina e pessoas que não respondem ao regime de 1 g de azitromicina geralmente não se beneficiam do retratamento com o regime de dose prolongada.
 
A moxifloxacina (400 mg por dia, 7, 10 ou 14 dias) foi usada com sucesso no tratamento de M. genitalium em homens e mulheres com falhas prévias no tratamento, com taxas de cura de 100% em relatórios iniciais. Portanto, os médicos podem considerar o M. genitalium em casos que não respondem à terapia dentro de sete a dez dias.
hora de sintetizar tudo o que aprendemos nessa u SINTETIZANDO
Nesta unidade, estudamos a morfologia, constituintes e crescimento bacteriano, a genética bacteriana, a coloração de Gram, a microbiota normal e as infecções bacterianas sexualmente transmissíveis. 
Vimos que as bactérias são definidas como unicelulares e são descritas como procarióticas por não terem um núcleo organizado. Aprendemos sobre as três principais formas de bactérias (cocos, espirilos e bacilos), vimos como elas se dividem, se nutrem e sobrevivem. 
Falamos também sobre os genes, que são unidades de informação biológica codificada pela sequência de bases nucleotídicas no DNA. Aprendemos sobre os conceitos de tradução e transcrição dos genes e como eles são transformados dentro de uma célula bacteriana. 
Vimos também que a coloração de Gram foi criada na década de 1980 e que se trata de uma das técnicas de coloração mais utilizadas, caracterizando as bactérias em Gram-negativas e Gram-positivas. 
Aprendemos que o corpo humano é continuamente habitado por vários micro-organismos diferentes, inclusive bactérias, que são inofensivas e podem até ser benéficas, mas em condições de imunocomprometimento podem ocasionar patologias. 
Por fim, vimos que as infecções sexualmente transmissíveis (ISTs) podem ser ocasionadas por inúmeros agentes etiológicos, incluindo as bactérias. As ISTs bacterianas mais comuns são: clamídia, gonorreia, sífilis, vaginose bacteriana, donovanose e cancro mole. As ISTs bacterianas emergentes compreendem linfogranuloma venéreo e infecções por Mycoplasma genitalium.
. Vamos lá?!