Resumo sobre Bactérias

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BACTÉRIAS
· Morfologia das bactérias:
 
· As bactérias são conhecidas por seres procariontes, ou seja, são seres sem núcleo. 
· A característica dos cromossomos da bactérias, é única, possui um formato circular, molécula única, de dupla fita e formando por DNA. Possuem parede celular de peptidoglicano - proteínas, lipídeos e peptidoglicano - (parede que envolve as membranas da bactéria, protegendo-as do meio ambiente). 
 
 
 
· Não possui mitocôndrias, complexo de golgi, retículo endoplasmático, as membranas citoplasmáticas não possuem esteroides. 
 
· Classificação das bactérias:
· Características de crescimento: a partir dos diferentes meios de cultura a partir da disponibilidade de nutrientes. Assim, essas bactérias cultivadas, formam colônias;
 
· Além disso, podemos diferenciar as bactérias quanto a sua forma, podem ser classificadas em: coco, bastonete, espiroquetas; além disso, algumas bactérias podem formar aglomerados em forma de cachos de uva. 
 
 
 
 
 
 
· O método de coloração de Gram - diz muito sobre as características das bactérias:
· Gram-positivas: o corante roxo fica preso em uma estrutura espessa, constituída por um emaranhado de peptidoglicano que circunda a bactérias. 
· Coloração: Roxa
· Gram-negativas: possuem uma fina camada de peptidoglicano, que não retém o corante roxo, então as células se mantêm com coloração avermelhada. 
· Coloração: Vermelha
 
 
 
 
 
 
· Propriedades metabólicas: diferenciação das bactérias pelas necessidades das bactérias, associadas as condições do ambiente, podendo ser: aeróbicas e anaeróbicas. 
· Classificação pelo material genético: uma análise importante nesse processo, é a análise da sequência genética das bactérias, para identificar as cadeias fixas, que caracterizam uma cerca espécie - família daquele patógeno. 
 
 
· Virulência: capacidade relativa de um microrganismo causar dano (doença) em um hospedeiro. 
 
 
· Estrutura bacteriana:
· Citoplasma: DNA cromossômico circular (fita única de cadeia dupla) - está contida em uma região conhecida como nucleoide; RNA mensageiro, ribossomos, proteínas e metabólitos. Pode também conter plasmídeos, que são fragmentos extracromossômicos (menores que o DNA) - a presença dessas estruturas, confere maior resistência a essas bactérias, principalmente aos antibióticos. 
· Membrana citoplasmática: formada por uma bicamada lipídica, porém, sem os esteroides. Realiza muitas funções equivalentes as das mitocôndrias nos eucariontes - transporte de elétrons e produção de energia. 
· A membrana também possui proteínas de transporte que permitem a absorção dos metabólitos e a liberação de substâncias, bombeamento de íons (manutenção do potencial de membrana) e enzimas. 
· Parede celular: são fundamentais para a distinção das gram-positivas para as gram-negativas. Formada por peptidoglicano, que circunda as membranas citoplasmáticas, além disso, essa substância proporciona rigidez e consequentemente a sua forma. 
 
 
 
· Diferenciação dos constituintes da parede celular das Gram-positivas e Gram-negativas: 
 
 
· Outras estruturas:
 
 
 
 
 
 
 
· Gram-positivas: apresenta parede celular espessa, com inúmeras camadas de peptidoglicano, que recobre a membrana citoplasmática. Ou seja, essa parede mais espessa, permite que essas bactérias sejam coradas (ficando assim, roxas). Apesar desse constituinte da parede, conferir resistência e rigidez a bactéria, ele é bastante poroso, permitindo a troca por difusão de metabólitos até a membrana.
· O peptidoglicano é o que confere resistência as bactérias em ambientes hostis;
· Pode também, ser degradado pela lisozima (presente na lágrima, nos mucos); 
· A parede pode conter os ácidos lipoproteicos, que possuem ácidos graxos e estão ancorados na membrana citoplasmática. São considerados antígenos comuns de superfície, e promovem a fixação em outras bactérias e aos receptores específicos das células dos mamíferos. 
· Possuem na sua superfície o ácido teicóico e lipoteicóico. Relacionados com a rigidez e a fixação da parede celular a membrana plasmática. 
 
· Gram-negativa: a parede dessas bactérias, é mais complexa. Contém camadas mais finas, porém com camadas externas à membrana citoplasmática. E uma fina camada de peptidoglicano. E essa característica de camadas mais finas, consiste em uma capacidade de não reter o corante, por isso, não ficar coradas, ficam vermelhas. 
· Entre a membrana citoplasmática e a superfície interna na membrana externa, constitui o espaço periplasmático - compartimento com substâncias que são importantes na clivagem de macromoléculas. 
· Esse espaço pode contribuir para a virulência, contendo muitos fatores associados as bactérias patogênicas. 
· Em sua parede, essas bactérias podem conter os sistemas de secreção atravessando-a. Esse sistema de transporte fornece mecanismos para captação e liberação de metabólitos. 
· Esse sistema de transporte, pode ser induzido durante uma infecção e contribuir para a virulência do microrganismo, transportando moléculas que facilitam a adesão bacteriana ou o crescimento intracelular. 
· Sistema de secreção tipo III - principal fator de virulência bacteriana, que é capaz de atravessar a membrana interna e a externa, sendo capaz de injetar proteínas em outras células. 
· Membranas externas: fornecem rigidez, proteção a bactéria, protegendo-a de grandes moléculas - proteínas (lisozima); proporciona proteção contra as condições ambientais desfavoráveis, proteção contra o sistema digestório (ácido); 
 
· A monocamada externa é composta por lipopolissacarídeo (LPS) = endotoxina. Constitui um potente estimulador de resposta do sistema imune inata. 
· Onde o LPS é liberado pelas bactérias na hospedeira, que vai se ligar a receptores-padrão de patógeno, ativa as células B e induz macrófagos, células dendríticas a liberarem interleucina - 1, interleucina - 6, TNF. 
· O LPS induz febre; induz a liberação de grande quantidade de endotoxina na corrente sanguínea. 
· Possuem grandes quantidades de proteínas transmembranares - porinas (constitui poros, por onde moléculas pequenas podem atravessar, como as moléculas hidrófílicas pequenas. 
 
· Algumas bactérias, de forma geral, são envolvidas por cápsulas, tendo importância fundamental para a sobrevivência no hospedeiro. Pode proteger contra moléculas hidrofóbicas tóxicas, como detergentes; podendo auxiliar no processo de adesão a outras bactérias, ou à superfícies de células do hospedeiro. 
 
· Algumas bactérias podem produzir biofilme polissacarídeo, quando se tem a presença de um número suficiente de bactérias (quorum), e estão em condições de crescimento. O biofilme protege a comunidade bacteriana dos antibióticos e das defesas do hospedeiro. 
 
 
· Flagelos: são estruturas propulsoras tipo hélice, compostas por subunidades de proteínas helicoidais enroladas. As espécies bacterianas podem ter um ou vários flagelos ancorados em suas membranas e espalhados por toda superfície. 
· A motilidade dos flagelos é movida pelo potencial de membrana da bactéria, sendo considerado um motor proteico. 
· Os flagelos promovem a motilidade das bactérias, permitindo que a célula se movimente (quimiotaxia) na direção de nutrientes e que se afaste de substâncias nocivas. 
 
· Fímbrias (pili): são estruturas semelhantes a pelos, presentes na superfície externa das bactérias; compostos por subunidades proteicas. 
· O que as diferenciam dos flagelos, são seu tamanho reduzido; sua presença na superfície ocorre de forma regular; são estruturas não enroladas; 
· São fatores de adesão em outras bactérias ou células do hospedeiro;
· As pontas das fímbrias podem conter proteínas (lectinas) que se ligam a açúcares específicos (manose). 
· São importante fator de virulência, pela facilidade de adesão, e com isso, de colonização. 
 
 
 
· Os lipopolissacarídeos = LPS, possui estruturas básicas, uma delas é o lipídeo A, núcleo polissacarídeo e antígeno O. 
· O lipídeo A é essencial para a viabilidade bacteriana, sendo responsável pela atividade de endotoxina do LPS. 
 
· Esporos: presentesem algumas bactérias, gram-positivas. Estado de proteção da bactéria, quando ela se encontra em um estado de privação nutricional, nessas situações, são convertidas em esporos. 
· Esporo é uma estrutura desidratada, de múltiplas camadas, que protege e permite a sobrevivência das bactérias. 
· Possui proteínas essenciais, ribossomos e elevada concentração de cálcio ligado ao ácido dipicolínico. 
 
 
 
 
· Mecanismo de invasão no organismo:
 
· A bactéria precisa de uma porta de entrada, para acessar o organismo humano. Existem as barreiras naturais, que são os primeiros mecanismos de defesa contra um microrganismo, como a pele, mucosas e tudo mais (além de possui substâncias antibacterianas - lisozima). Porém essas barreiras podem ser ocasionalmente, quebradas; promovendo um portal de entrada para a bactéria.
 
 
 
 
· Para se iniciar um ataque por microrganismos no hospedeiro, deve ter uma porta de entrada preferencial. Essa porta de entrada, normalmente, ocorre pela ingestão pelo trato gastrointestinal, ou pela inalação, a partir das vias aéreas. 
· Existem vias menos preferencias pelos microrganismos, que pode ser pela pele, devendo ter algum corte/ferida, que facilite o acesso por esse meio. 
· Além disso, devemos considerar, que se determinada bactéria acessa o organismo humano, por uma via não preferencial, pode ser que não cause nenhum problema/doença no hospedeiro. 
 
 
· Para iniciar o processo de invasão no hospedeiro, os microrganismos responsáveis pela patogenicidade devem ter mecanismos de aderência na porta de entrada, para que de fato, consiga acessar o organismo do seu hospedeiro. 
· Assim, a ligação entre um patógeno e seu hospedeiro, ocorre por meio de ligantes presentes na superfície do patógeno, chamadas de adesinas ou ligantes, que se ligam a receptores específicos presentes nas superfícies das células do tecido onde irá se implantar. 
· As adesinas podem estar localizadas no glicocálice, ou em outras superfícies microbianas, como o pili, fímbrias e flagelos. 
· As adesinas em sua maioria, são constituídas de glicoproteínas ou lipoproteínas, e os receptores das células do hospedeiro, são constituídos de manose (ou seja, açúcares). 
· Ainda, possuem a capacidade de formação de biofilmes, ou seja, quando ocorre uma "reunião" de microrganismos, que compartilham e dependem dos mesmos nutrientes e das mesmas condições ambientais para a sobrevivência. Além disso, conseguem se aderir umas às outras, a partir de uma aderência no hospedeiro. 
· Uma vez aderidas, essas bactérias se multiplicam e secretam glicocálice, para intensificar a aderência com a superfície. Além disso, os biofilmes podem se formar em várias camadas, com diferentes tipos de microrganismos.
· Existe uma grande importância para a formação dos biofilmes, que são muito resistentes, principalmente a desinfetantes e antimicrobicidas. 
 
· Algumas bactérias produzem substâncias no glicocálice que acaba por formar cápsulas ao redor de sua parede celular. Essa propriedade aumenta a virulência das bactérias. 
· Essa cápsula, basicamente, atua impedindo que a célula de defesa fagocítica, se ligue à bactérias. 
· No entanto, o organismo humano, consegue produzir anticorpos que conseguem agir sobre essa cápsula, facilitando o processo de fagocitose da bactéria. 
 
· Componentes da parede celular: a parede celular de algumas bactérias possui alguns componentes que lhe fornecem maior virulência. 
· Dependendo da espécie bacteriana, elas produzem algumas proteínas, que são encontradas na superfície celular quanto nas fímbrias. 
· Essas proteínas fazem o intermédio da aderência da bactéria às células epiteliais do hospedeiro, e também, auxilia na resistência da bactéria à fagocitose pelos leucócitos. 
· Enzimas:
· As enzimas são fatores de virulência para as bactérias, podendo ser exoenzimas. 
· Hialuronidase: enzima também produzida por algumas bactérias, que hidrolisam o ácido hialurônico, que é um polissacarídeo que une as células do corpo (tecidos conectivos). 
· Alguns antígenos conseguem alterar suas proteínas de membrana, e conseguem enganar o sistema imunológico - variação antigênica. 
 
 
· Penetração no citoesqueleto das células do hospedeiro: 
· Os microrganismos aderem as células do hospedeiro através de adesinas. Essa interação desencadeia cascatas de sinalização, que irão ativar fatores que resultam na entrada de algumas bactérias na célula. 
· Algumas bactérias produzem proteínas de superfície, as invasinas, que causam o rearranjo dos filamentos de actina do citoesqueleto (da célula do hospedeiro), por onde a bactéria irá adentrar a célula. 
· Já dentro da célula, a bactéria consegue utilizar essa actina, para transitar de uma célula para outra, formando uma extensa rede de transporte entre as células hospedeiras. Utilizam também a glicoproteína - caderina responsável por conectar as junções, para a movimentação de uma célula para outra. 
 
 
· Danificação das células do hospedeiro pelos patógenos bacterianos:
· O ferro é muito importante para o crescimento das bactérias patogênicas, no entanto, no corpo humano, não se encontra grandes quantidades de ferro circulantes livremente. A partir disso, as bactérias liberam proteínas - sideróforos; que são responsáveis por remover o ferro das proteínas transportadoras.
· São formados os complexos sideróforo-ferro, ele se liga a receptores de sideróforos na superfície da bactéria, sendo absorvidos por ela. Assim, o ferro entra na bactéria, e com isso, continua seu crescimento. 
 
· Dano direto: uma vez que a bactéria está aderida a célula do hospedeiro, ela pode causar um dano direto, à medida que essa bactéria utiliza a as células para obtenção de nutrientes e geram produtos residuais. 
· A produção de toxinas, normalmente é o que garante a patogenicidade a bactérias - toxigenicidade. E essas toxinas circulantes pelo sangue (toxemia), podem causar problemas, como, febre, distúrbios cardiovasculares, diarreias. Além disso, as toxinas ainda podem inibir a síntese proteica, destruir vasos, células. 
· Exotoxinas: são produzidas no interior de alguma bactéria, como parte de seu crescimento e metabolismo. São secretadas pela bactéria no seu meio circulante, ou é liberada após a lise da célula;
· São proteínas, e muitas são enzimas que catalisam algumas reações bioquímicas. 
 
 
 
 
 
· As exotoxinas, são responsáveis pelos sinais de cada doença; no entanto, o corpo produz anticorpos antitoxinas, que promovem imunidade contra as exotoxinas. 
· Nomeação das exotoxinas pela célula do hospedeiro que elas atuam: hepatotoxinas, são aquelas que atuam sobre as células do fígado; cardiotoxinas, afetam as células do coração; 
· Toxinas A-B: são assim denominadas, por serem formadas por duas partes, mas ambas as partes são constituídas de polipeptídeos. 
· A parte A: é o componente ativo (enzima);
· A parte B: é o componente de ligação na célula do hospedeiro; 
· Toxinas Danificadoras de membrana: essas toxinas causam a lise da célula hospedeira, pela degradação da membrana plasmática.
· Umas podem agir pela formação de canais proteicos na membrana plasmática;
· Outras, conseguem degradar a porção fosfolipídica da membrana da célula do hospedeiro. 
· Existem ainda, algumas toxinas que danificam a membrana de leucócitos, essas são chamadas de leucocidinas. E agem pela formação de canais proteicos. 
· Superantígenos: são proteínas bacterianas; esses superantígenos estimulam (de forma não específica) a proliferação de células T. 
· Em resposta ao superantígeno, as células T são estimuladas a liberar enormes quantidades de substâncias químicas - citocinas. O alto nível de citocinas circulantes pelo sangue, desencadeiam vários sintomas, como febre, náusea, vômito, diarreia. 
 
 
 
 
 
 
 
· Endotoxinas: estão localizadas dentro das células bacterianas; as endotoxinas são parte da porção externa da parede celular de bactérias gram-negativas. Justamente pelas gram-negativas ter uma camada de membrana externa que circunda a camada de peptidoglicano, e essa membrana possui a porção conhecidapor LPS, e a porção de lipídeo A - é a endotoxina;
· As endotoxinas podem atuar nas proteínas de coagulação sanguínea, ou seja, formam-se pequenos coágulos que obstruem os vasos capilares, e com isso, pode causar a morte tecidual - coagulação intravascular disseminada (CID). 
 
 
· Assim, as exotoxinas - proteínas; endotoxinas - lipopolissacarídeos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
· Febre: resposta do organismo, elevando a temperatura corporal, sendo um componente importante da segunda linda de defesa. E a causa mais frequente, é a infecção bacteriana ou viral. 
· Quando os fagócitos ingerem uma bactéria gram-negativa, a presente de LPS na sua parede celular, são liberados. Como o LPS é uma endotoxina, ele induz nos fagócitos a liberação de IL-1 e TNF. Essas citocinas irão induzir o hipotálamo a liberar prostaglandinas, que vão reajustar o hipotálamo, a uma temperatura mais elevada, promovendo assim, um quadro de febre. 
 
 
· Antibióticos:
· Amplo espectro: são os antibióticos que afetam uma ampla variedade de bactérias gram-positivas ou gram-negativas;
· Espectro reduzido: são aqueles que afetam apenas bactérias gram-positivas ou gram-negativas, de forma ainda, muito reduzida. 
· Toxicidade seletiva: consiste na ação de alguns fármacos que terão influência na camada externa das gram-negativas: camada lipopolissacarídeos e nas porinas (canais através da membrana). 
· Os fármacos que conseguem atravessar os canais de porinas, são relativamente pequenos e preferencialmente, hidrofílicos. Os fármacos que são lipofílicos ou grandes, não conseguem atuar nas gram-negativas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
· Ação dos fármacos antimicrobianos: 
· Os fármacos antimicrobianos podem ser: bactericidas (destroem os micróbios diretamente) ou bacteriostáticos (impede o crescimento dos micróbios). 
 
· Inibição da síntese da parede celular: exemplo mais conhecido - penicilina. 
· A parede da bactéria é constituída por uma vasta rede de peptidoglicano. Esse tipo de antibiótico ele atua impedindo a síntese de peptideoglicanos intactos, consequentemente, a parede celular fica enfraquecida e a célula bacteriana sofre a lise. 
 
· Inibição da síntese proteica: apesar de todas as células (sejam eucariontes ou procariontes) realizarem a síntese proteica, a maior diferença, está na estrutura dos ribossomos bacterianos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
· Danos à membrana plasmática: alguns antibióticos conseguem agir e provocar mudanças na permeabilidade da membrana plasmática, que resulta em perdas de metabólitos importantes para as bactérias. 
 
· Inibição da síntese de ácidos nucleicos: vários antibióticos interferem no processo de replicação e transcrição de DNA nos microrganismos. A utilização desses fármacos, interferem no metabolismo de DNA e de RNA de mamíferos. 
· Inibição da síntese de metabólitos essenciais: a inibição da atividade enzimática pode ocorrer por meio da competitividade por uma outra substância (antimetabólito) que se assemelha intimamente ao substrato normal da enzima.