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MAD 1 – 18/08/20 e continuação 25/08/20 Citologia Bacteriana Questões norteadoras 1-A bactéria é constituída de célula eucariótica ou procariótica? 2. Quais são as estruturas comuns em TODAS AS CÉLULAS BACTERIANAS? Dê a função de cada uma delas 3. Quais são as estruturas presentes em ALGUMAS CÉLULAS BACTERIANAS? Dê a função de cada uma delas 4. Das estruturas nomeadas, cite quais são consideradas fatores de virulência? Cite a função de cada uma delas. 5. Quais são as diferenças entre bactérias gram negativas e gram positivas 6. Qual é a função do endósporo (esporo) bacteriano? Todas as bactérias esporulam? Questões norteadoras da aula (morfologia bacteriana): 1-Qual é a diferença entre forma e arranjo bacteriano 2-Quais são as formas bacterianas 3-Quais são os arranjos bacterianos 4-Qual é a diferença na escrita de “Estreptococo” e “Streptococcus”? conceitos ➱FATORES DE VIRULENCIA: são ESTRUTURAS ou METABÓLITOS utilizados no processo infeccioso, permitindo que o PATÓGENO entre, dissemine e persista no HOSPEDEIRO. (também são considerados mecanismos de estratégias) ➱PATOGENICIDADE: é a CAPACIDADE de um organismo em causar doença ➱VIRULÊNCIA: é o GRAU de patogenicidade MICROBIOLOGIA Mikros (=pequeno) + Bio (= vida) + logos (= Ciência) → Envolve o estudo de organismos • PROCARIÓTICOS (sem membrana nuclear nem outras estruturas intracelulares organizadas (ex.: bactérias, archaeas) • EUCARIÓTICOS (algas, protozoários, fungos) e; • seres ACELULARES (vírus). TAXONOMIA → É a ciência que lida com classificação, identificação e nomenclatura. • CLASSIFICAÇÃO – criação de novos taxas; •IDENTIFICAÇÃO – alocação de um isolado dentro de espécies conhecidas; • FILOGENIA – relações evolutivas (“parentesco”) entre organismos; Primeiro nome → gênero Segundo nome → espécie O QUE CARACTERIZA A VIDA? → VÍRUS não são considerados com vida, seres vivos. É necessário: ▪ Ser constituído de CÉLULAS ▪ METABOLISMO próprio ▪ Reprodução (Vírus precisam de hospedeiros para se reproduzir) ▪ Evolução Bactérias ▪ Microscópica ▪ Procarióticas ▪ Unicelular ▪ Procarioto ▪ Foco: bactérias de importância médica CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS Carolus Linnaeus (1735) Haeckel (1866) Copeland (1938) Whittaker (1969) Animal e Vegetal Animal, Vegetal e Protista Animal, Vegetal, Protista e Monera Animal, Vegetal, Protista, Monera e Fungi ANÁLISE FILOGENÉTICA → Verificou-se que as bactérias tinham diferenças entre si. Classificação em 3 domínios: - Dois tipos diferentes de células procarióticas - Diferenças dos ribossomos nos diferentes tipos celulares – Análise do RNA ribossomal Em 1979: Eukarya (eucariotos – fungos, protozoários, plantas), Archaea (procariótica) e Eubactéria (procariótica). Célula EUCARIÓTICA x Célula PROCARIÓTICA TAMANHO ➱NÃO é uniforme entre as bactérias FORMA DAS BATÉRIAS COCO (forma arredondada) BACILO (forma de bastão) COCOBACILOS (meio achatado) VIBRIÃO (forma de bastão encurvado “vírgula”) ESPIRILO (rígida/ forma de “spiral”) ESPIROQUETA (flexível / forma de “saca- rolha”): ex.: Leptospira ARRANJO DAS BACTÉRIAS DIPLOCOCO (2 cocos) ESTREPTOCOCO (ex.: Streptococcus pyogenes) ARRANJO EM CADEIA TÉTRADE (relacionada aos planos de divisão, no caso em 2) SARCINA (dividida em 3 planos, arranjo cúbico) ESTRAFILOCOCOS (ex.: Staphylococcus epidermidis) divisão em vários planos; ARRANJO IRREGULAR OU “CACHO DE UVA DIPLOBACILO (arranjo em cadeia de 2 em 2) ESTREPTOBACILOS (arranjo em cadeia parecendo uma minhoca) (ARRANJO é a parte MICROSCÓPICA) MORFOLOGIA BACTÉRIANA Forma: BACILO (gram negativoc) Ex.: Echerichia coli / Enterocolite, Cistite Forma: COCOS Arranjo: ESTREPILOCOCOS (gram positivo) Ex.: Streptococcus pneumoniae (colar de pérolas) Anaeróbia facultativa Forma: COCO Arranjo: ESTAFILOCOCOS (gram positivo) Staphylococcus aureus / Furúncul Forma: VIBRIÃO (curvado) (gram negativo) Ex;:Vibrio cholerae – Cóler Forma: COCOS Arranjo: DIPLOCOCOS (gram negativo) Ex: Neisseria gonorrhoeae / Gonorrei Forma :ESPIROQUETA (gram negativo) Ex.: Treponema pallidum / Sífilis ESTRUTURA E FUNLÇÃO BACTERIANA ESSENCIAIS (todas as bactérias) NÃO ESSENCIAIS (algumas bactérias) PAREDE CELULAR DNA circular RIBOSSOMO MEMBRANA CELULAR CITOPLASMA PLASMÍDEO FÍMBRIAS CÁPSULA FLAGELOS CAPSULA: pode ter a função de EVASÃO DA FAGOCITOSE e ADESÃO A CÉLULA HUAMANA GLICOCÁLICE • POLÍMERO GELATINOSO situado externamente à parede celular: Cápsula / Camada Viscosa • Formado de polissacarídeo, polipeptídio ou ambas as denominações: ▪ CAMADA LIMOSA (substância desorganizada e fracamente aderida) ▪ CÁPSULA (substância organizada e fortemente aderida). FATOR DE VIRULÊNCIA. ▪ BIOFILME (quando a cápsula auxilia as células a se fixarem no ambiente e umas às outras). Pode se desenvolver em material inerte (ex.: cateter) ou biológico (ex.: tártaro no dente) a importância de passar o fio dental é destruir esse biofilme. Também se forma em cateter, válvula cardíaca – biomateriais em geral, levando a quadro de infecções hospitalares. • FUNÇÕES: RESERVA de ÁGUA e NUTRIENTES, proteção contra bacteriófagos, aumento da capacidade patogênica bacteriana e aderência. • ESTRUTURA DE ADESÃO – Streptococcus mutans: Colonizador primário da placa dental Produtor exímio de Polissacarídeo Extracelular (Dextrana) Bactéria acidófila, como se fosse um gerador de capsula. PAREDE CELULAR ▪ Circunda a membrana plasmática, dando FORMA. ▪ Quase todas as bactérias possuem (exceto bactérias do gênero Mycoplasma) – Ex.: Mycoplasma pneumoniae (Pneumonia) ▪ Funções: ✓ PROTEÇÃO contra alterações ambientais adversas e lise osmótica (geralmente a pressão osmótica é maior no meio externo) ✓ Participa da DIVISÃO CELULAR ✓ Confere FORMA à célula ✓ Âncora o FLAGELO, pra não ser ‘’pedido’’ ✓ Classifica as bactérias em: Gram positivas ou Gram negativas, através da coloração de Gram e, Bactérias álcool- ácido resistentes (Ex.: Mycobacterium tuberculosis) ou não, através da coloração de Ziehl-Neelsen GRAM POSITIVA x GRAM NEGATIVO Características GRAM + GRAM - PEPTIDEOCLICANO (dissacarídeo+polipeptídeo). Presente apenas nas bactérias Espesso Muitas camadas Fino Poucas camadas ÁCIDOS TEICÓICOS**** (ADESÃO à célula humana) Presente Ausente ESPAÇO PERISPLASMÁTICO Contém enzimas hidrolíticas e enzimas (ex.: beta-lactamase) que inativam alguns antibióticos (ex.:penincilina) Ausente Presente MEMBRANA EXTERNA. LPS (lipopolissacarídeos) presente na membrana externa Ausente Presente ➱Dependem do fator de virulência, para definir sua gravidade e também o local onde estão infectando e se multiplicando. FATOR DE VIRULÊNCIA: TOXINAS ▪ Substâncias produzidas por micro-organismos capazes de CAUSAR DANOS ao organismo humano ▪ EXOTOXINAS (proteína ou enzimas): produto de metabolismo bacteriano secretado no meio externo à célula ▪ ENDOTOXINAS (lipídeo): moléculas intracelulares ou que fazem parte da estrutura bacteriana. A endotoxina pode ser liberada após morte bacteriana (lise celular) EXOTOXINA Gram + e - ENDOTOXINA Gram - somente Alguns tipos de exotoxinas: ▪ Toxina A-B. Ex.: toxina botulínica ▪ Lise de membrana. Ex.: hemolisina ▪ Superantígeno. Ex.: toxina estafilcócica Ex. de endototoxina: porção lipídica do LPS (lipopolissacarídeo) presente na membrana externa da bactéria gram negativa Os enlatados, produtos em conserva → proliferam BACTÉRIAS ESPORULADAS, liberam toxinas logo EXOTOXINA e o ENDÓSPORO.) Endotoxina (LPS da gram negativa) – conteúdo complementar Consequênciada liberação de uma grande quantidade de LPS? ▪ Ativação de citocinas vasoativas (vasodilatação) ▪ Ativa sistema complemento e cascata de coagulação (obstrução intravascular) LPS liberado em quantidade menor? Resposta inflamatória protetora (febre, vasodilatação etc.) ➱COLORAÇÃO DE GRAM GRAM + é positiva em relação ao primeiro corante e GRAM – é negativa em relação ao primeiro corante. MEMBRANA PLASMÁTICA COMPOSIÇÃO FUNÇÕES ▪ Dupla camada fosfolipídica ▪ Proteínas periféricas e integrais ▪ Ausência de esteróis ▪ Delimita o meio externo e interno ▪ Permeabilidade seletiva (controle de entrada e saída de substâncias) ▪ Trocas nutritivas ▪ Produção de energia ▪ Síntese da parede celular ▪ Papel da divisão celular, capacidade respiratória CITOPLASMA COMPOSIÇÃO: ▪ 80% de água e íons inorgânicos ▪ Ribossomos (70S) – síntese proteica ▪ Cromossomo ▪ Plasmídeos (nem sempre presentes) ▪ Inclusões/grânulos (nem sempre presentes). Reserva de glicogênio, amido, lipídeo etc. Moléculas podem ser oxidadas para a produção de ATP, provendo, assim, a viabilidade celular, ainda que sem multiplicação MATERIAL GENÉTICO CROMOSSO PLASMÍDIO ▪ Disperso no citoplasma ▪ 1 Cromossomo (maioria) ▪ Dupla fita circular (maioria) ▪ Contém genes essenciais à sobrevivência da bactéria ▪ NUCLEOIDE: região onde está presente o cromossomo ▪ Pequenas moléculas circulares de DNA dupla fita ▪ Contém genes de resistência a medicamentos, de produção de fatores de virulência etc. VANTAGENS SELETIVAS ▪ Duplicam, independente da divisão celular ▪ FATOR DE VIRULÊNCIA FLAGELO ▪ LONGOS APÊNDICES filamentosos semirrígidos ▪ Composição PROTEICA (flagelina) ▪ FUNÇÃO: MOTILIDADE (rotação do corpo basal) ▪ Se move em direção a um AMBIENTE FAVORÁVEL ou para longe de um ambiente adverso FATOR DE VIRULÊNCIA ▪ Ex.: Escherichia coli (agente etiológico da cistite) -Diferenciação dos flagelos quanto à localização. TI´POS DE FLAGELOS Peritríquios (flagelos ao longo da célula) Monotríquio (apenas 1 flagelo em um polo) Lofotríquios (flagelos em um polo) Anfitríquios (flagelos em ambos os polos) FILAMENTOS AXIAIS E ENDOFLAGELADOS ▪ Feixes de fibrilas que se originam na célula ▪ Presentes nas ESPIROQUETAS ▪ MOVIMENTO ESPIRAL (tipo saca-rolha) permite, provavelmente, que bactérias movam efetivamente pelos fluídos corporais. FATOR DE VIRULÊNCIA ▪ Ex.: Treponema pallidum (agente etiológico da Sífilis) PILLI/FIMBRIAS ▪ Mais CUROS, RETOS e FINOS que os flagelos (semelhantes a pêlos) ▪ Composição PROTEICA (pilina) ▪ FATOR DE VIRULÊNCIA: adesão (adesinas nas extremidades) ▪ Outra função importante: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO entre bactérias (conjugação), denominado pili sexual ESPOSO/ENDOSPORO 1-Quando as bactérias esporulam? É uma estrutra de resistência – so esporulam em 2 generos → BACILOS e clastrídio, esporula quando falta alimentos – quando não tem um ambiente adverso 2-Todas as bactérias têm capacidade de formar endósporos? não 3-Cite etapas importantes da esporulação. Coloca o material genético em um canto e invagina a membrana plasmática, secreta uma parede celular entrono dessa membrana e vai perdendo água. Entrando cálcio conforme sai água, pra formar a estrutura impermeável, que é produzir o ácido dipicolinico 4-Endósporo (forma de resistência ou célula vegetativa?) Forma vegetativa é a forma que a bactéria se reproduz, tem metabolismo, produz toxinas. Forma de resistência é a forma com quase sem metabolismo e forma esporulada. FATORES QUE INFLUENCIAM NO CRESCIMENTO BACTERIANO METABOLISMO Obtenção de energia e fonte de elementos químicos: ▪ Fonte de energia ▪ C, H, O, N, P, S (alguns não necessitam de O2 ) ▪ K, Mg e Ca ▪ Fe, Cu, Mb, Zn ▪ Vitaminas ▪ Temperatura ideal ▪ pH ideal ▪ Pressão osmótica (concentração de sal ideal) ▪ Água ➱As bactérias de importância médica são QUIMIO- HETEROTRÓFICAS, pois utilizam compostos orgânicos como fontes de carbono e energia ▪ Temperatura mínima/TMI (menor temperatura que a bactéria consegue crescer) ▪ Temperatura ótima/TO (cresce melhor) ▪ Temperatura máxima/TMA (maior temperatura em que o crescimento é possível) ▪ MESÓFILOS: (bactérias de importância clínica) TMI:10°C / TO: 25-40°C / TMA: 45° (MAIOR PARTE DAS BAC) PH FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO ➱as populações bacterianas seguem uma serie de fases de crescimento: as fases LAG, LOG, ESTACIONÁRIA e de MORTE CELULAR 1-INTENSA ATIVIDADE de preparação para o crescimento populacional, MAS SEM AUMENTO DA POPULAÇÃO. 2-AUMENTO LOGARÍTMICO ou EXPONENCIAL da população. 3-Período de EQUILÍBRIO, as mortes microbianas são equilibradas pela produção de NOVAS CÉLULAS 4-Apopulação se REDUZ em uma taxa logarítmica. REPRODUÇÃO DAS BACTÉRIAS ➱Possui reprodução ASSEXUADA por divisão BINÁRIA. ➱Nesse processo, a célula bacteriana DUPLICA seu cromossomo e divide-se ao meio, originando duas novas bactérias idênticas a ela. ➱Em algumas espécies, em condições ideais, o processo completo ocorre em apenas 20 minutos. O tempo necessário para uma célula se dividir (e sua população duplicar) é chamado de tempo de geração. Ele varia consideravelmente entre os organismos e com as condições ambientais, como a temperatura. É por isso que, em algumas horas, uma única bactéria pode originar uma população composta de milhares de células geneticamente idênticas