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Bactérias • FATOR DE VIRULÊNCIA: são estruturas ou metabólitos bacterianos utilizados pelas bactérias no desenvolvimento de seu processo infeccioso. Esses fatores propiciam as condições para que o patógeno entre, replique, dissemine e persista no hospedeiro - ATRIBUTOS DA BACTÉRIA QUE CORROBORAM O PROCESSO INFECCIOSO. • PATOGENICIDADE: é a capacidade de um organismo em causa doença. P. ex: a capacidade daquela bactéria em causar uma doença em seu hospedeiro. • VIRULÊNCIA: é o grau de patogenicidade, ou seja, o grau (intensidade) da doença que aquela bactéria consegue desenvolver no organismo de seu hospedeiro. • Trata-se da ciência que estuda as “pequenas vidas”: vírus, bactérias, protozoários e assim por diante… • OS ORGANISMOS: ↪ procarióticos: não possuem membrana nuclear nem estruturas intracelulares organizadas. Ex: bactérias, achaeas. ↪ eucarióticos: são mais complexas, possuem membrana nuclear individualizada e vários tipos de organelas.. Ex: algas, protozoários, fungos… ↪ seres acelulares - vírus. ➱ Taxonomia, Classificação e Filogenia. • Taxonomia = ciência que classifica, identifica e nomeia as espécies. ↪ Como é realizada? Caso seja uma nova espécie espécie é classificada, criando novos “taxa”; caso seja um organismo isolado, ele será identificado e alocado dentro de uma espécie conhecida; * Existe também a filogenia, que trata-se das relações evolutivas, de “parentesco" entre os organismos. • O QUE CARACTERIZA A VIDA? O organismo DEVE: ↪ ser constituído de célula; ter metabolismo próprio; reproduzir-se; ter capacidade de evoluir-se, entre outras características… ↪ OS 5 REINOS DE WHITTAKER: • MONERA: inclui os procariotos - bactérias e algas azul/ verde. • PROTISTA: eucariotos unicelulares - protozoários e microalgas. • FUNGI: eucariotos aclorofilados (sem clorofila). • PLANTAE: vegetais. • ANIMAIS: animais. • CARACTERÍSTICAS GERAIS: são microscópicas, unicelulares, procariontes. • 1979 - Woese: propões elevar os três tipos de células para um nível acima de reino:. archea (procariotos), bacteria (procariotos) e eukarya (eucariotos). ↪ Atualmente seguimos a seguinte divisão: Alguns Conceitos Microbiologia As Bactérias Classificação dos Seres Vivos Carolus Linnaeus Séc. XVIII Copeland (1938) Haeckel (1866) Whittaker (1969) - Animal; - Vegeta l; - Animal; - Vegetal; - Protista; * Reino Protista: inclui as bactérias, protozoários, algas e fungos. - Animal; - Vegetal; - Protista; - Monera - Animal; - Vegetal; - Protista; - Monera; - Fungi; OS 5 REINOS • DIFERENÇAS ENTRE A CÉLULA EUCARIÓTICA E PROCARIÓTICA: • O tamanho das bactérias NÃO é uniforme! • O formato de uma bactéria trata-se da sua morfologia propriamente dita (tamanho, contorno), enquanto o arranjo trata-se da maneira como essas bactérias se organizam. → Quanto à Forma e o Arranjo: • COCOS: são redondos, também podem ser encontrados em formato oval, alongados ou achatados em uma das extremidades. ↪ quando se dividem, eventualmente podem permanecer unidas formando: - diplococos: cocos organizados em pares. - estreptococos: cocos organizados em cadeias. Ex: Streptococcus pyogenes. - estafilococos: cocos organizados em forma de “cachos”. Ex: Staphylococcus epidermidis. - tétrade: quatro cocos agrupados. * Pode ocorrer também divisões dos cocos em dois ou três planos - nesse caso teremos a sarcina: grupos cúbicos de oito indivíduos. • BACILOS: possuem uma forma alongada, semelhante à um bastão. ↪ só se dividem no plano sobre seu eixo menor, portanto, possuem apenas dois arranjos: - diplobacilos: bacilos organizados em pares. - estreptobacilos: bacilos organizados em cadeias. * Existem bacilos que se assemelham muito com os cocos e são chamados de cocobacilos. Cocobacilos. * Os bacilos de importância clínica geralmente apresentam-se isolados! • VIBRIÃO: possui corpo rígido, formato semelhante ao de uma vírgula. • ESPIRILO: são rígidos e possuem forma espiralizada. Procariótica Eucariótica - Ausência de núcleo definido; - Presença de pequenas moléculas de DNA circular livres no citoplasma (plasmídeos); - Ausência de organelas membranosas; - Presença de ribossomos menores e menos complexos que os eucariontes; - Ausência de citoesqueleto; - Presença de núcleo verdadeiro, com material genético envolvido por membrana nuclear; - Presença de organelas membranosas; - Presença de ribossomos maiores e mais complexos em relação às células procariontes; - Presença de citoesqueleto; Eubactérias (células procarióticas); Arqueobactérias (células procarióticas); Eucariotos (células eucarióticas). Morfologia Bacteriana • ESPIROQUETA: formato flexível, lembra um “saca- rolha” de vinho. Ex: Leptospira. - Esses são as principais formas das bactérias: • Método de coloração que divide as bactérias em dois grandes grupos: Gram-positivos e Gram-negativos. • Toda bactéria absorve de maneira idêntica o cristal violeta e o lugol, adquirindo a cor roxa devido ao complexo formado pelas duas substâncias na parede, membrana e no citoplasma da célula. • Todavia, quando tratadas pelo álcool as Gram- positivas não se descoram, continuando roxas e as Gram-negativas perdem sua coloração roxa do complexo cr ista l v io leta- lugol tornando-se descontadas (algo próximo a um tom rosa). • Gram+: ↪ muitas camadas espessas de peptídeoglicanos (praticamente 50% da sua parede celular); ↪ presença de ácido teicóico, um importante fator de virulência pois é responsável por fazer adesão à célula humana; ↪ coloração roxa: retêm o corante cristal violeta devido ao aumento na quantidade de ácido teicóico e a diminuição da permeabilidade da parede celular aos solventes orgânicos, por conterem menos lipídeos na parede celular. • Gram-: ↪ parede celular dina, com poucas camadas de peptideoglicano. ↪ presença de espaço periplasmático: contém enzimas hidrolíticas. Ex: beta-lactamase, capaz de inativar alguns antibióticos, como p. ex. a penicilina. ↪ presença de LPS (lipopolissacarídeos) na membrana externa: o LPS é considerado uma endotoxina, ou seja, uma molécula tóxica microbiana intracelular que, através de uma série de ligações com receptores específicos induzem a liberação de substâncias vasoativas disparando uma cascata de coagulação que pode levar a obstrução intravascular - IMPORTANTE FATOR DE VIRULÊNCIA DA GRAM-. !!! ATENÇÃO !!! Estreptococo = morfologia bacteriana Streptococcus: gênero bacteriano que possui a morfologia de estreptococo Coloração: Gram + e Gram - RESUMINDO… Gram +: coram com o 1º corante (ROXA) Gram -: perdem o 1º corante e tornam- se descoradas (ROSADAS). ➱ Estruturas Essenciais: • MEMBRANA PLASMÁTICA: função de barreira, separando o citoplasma do meio externo - é vital, também permite a permeabilidade seletiva, as trocas nutritivas, produção de energia, síntese da parede celular e também tem papel na divisão celular. ↪ composta por dupla camada fosfolipídica, possui proteínas periféricas e integrais, esteróis ausentes! • PAREDE CELULAR: permite que as matérias não estourem (a pressão osmótica do interior das bactérias é superior a do meio); mantém a forma bacteriana; iniciadora da biossíntese durante a divisão celular dando origem ao septo que separa a bactéria em duas novas; ancora os flagelos. ↪ as bactérias do gênero Mycoplasma NÃO POSSUEM PAREDE CELULAR. Ex: Mycoplasma pneumonia (pneumonia) • RIBOSSOMOS: síntese proteica (70S) • DNA CIRCULAR. • CITOPLASMA: 80% de sua constituição é água e nos inorgânicos, possui ribossomos 70S diversos, cromossomo, algumas vezes possuem plasmídeos. Podem ter inclusões/glânulos. ➱ Estruturas Não Essenciais: • PLASMÍDEO (DNA): são moléculas de DNA circulares dupla fita, menores que o cromossomo, cujos genes não determinam características essenciais - mas muitas vezes conferem vantagens seletivas àcélula que a possui (contém genes de resistência à medicamento, de produção de fatores de virulência) - FATOR DE VIRULÊNCIA. ↪ os p l a smídeos possuem capac idade de autoduplicação. ↪ exemplos de plasmídios: fatores sexuais (fator – F), fatores de resistência a antibióticos (fator – R), plasmídio de fixação de N2 ,etc. * Teremos também o Cromossomo, disperso no citoplasma, composto por DNA fita circular que contém Identificação de Lâminas LÂMINA FORMA ARRANJO GRAM + OU - EX BACILO // - Echerichia coli Entericolite, cistite. COCO ESTREPTOCO CO + Streptococcus pneumoniae Pneumonia COCO ESTAFILOCO CO + Staphylococcus aureus Furúnculo. VIBRIÃO // - Vibrio cholerae. Cólera. COCO DIPLOCOCO - Neisseria gonorrhoeae. Gonorreia. ESPIROQUETA // - Treponema pallidum. Sífilis. Citologia Bacteriana: Estrutura e Função genes essenciais para sobrevivência da bactéria. REGIÃO NUCLEÓIDE: é onde está presente o cromossomo! Lembrando que não existe núcleo! • FÍMBRIAS, PELOS OU “PILLI”: está presente em muitas bactérias Gram-, são apêndices filamentosos proteicos (formados por pilina) parecidos com flagelos. ↪ fimbria F ou fimbria sexual, pili sexual: serve como um condutor de material genético durante a conjugação bacteriana. ↪ também podem atuar como sítios receptores de bacteriófagos e como estruturas de aderência às células de mamíferos e a outras superfícies. ↪ atuam como FATOR DE VIRULÊNCIA, possuem adesivas nas suas extremidades e essa capacidade de adesão é considerada um fator de virulência. • CÁPSULA: é uma substância organizada (polímero gelatinoso) e fortemente aderida à bactéria, exatamente à parede celular, atua como fator de virulência. • FLAGELO: o flagelo bacteriano confere movimento à célula através da rotação do corpo basal e é formado de uma estrutura basal, um gancho e um longo filamento externo à membrana - é composto de um único tipo de proteína chamado flagelina. Se move em direção a ambiente favorávelou para longe de um ambiente adverso FATOR DE VIRULÊNCIA!! Ex: Escherichia coli (cistite).. * Tipos 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 poros. * Algumas denominações: ↪ CAMADA LIMOSA: substância desorganizada e fracamente aderida. ↪ BIOFILME: é quando a cápsula auxilia as células a se fixarem no ambiente e umas às outras, ex: cateter ou biológico, ex: tártaro no dente (Streptococcus mutans - é o colonizador primário da placa dental, uma bactéria acidófila que produz um polissacarídeo extracelular - Dextrana). FUNÇÃO: reserva de água e nutrientes, proteção contra bacteriófagos, aumento da capacidade patogênica bacteriana e aderência. * NAS ESPIROQUETAS: temos os filamentos axiais e endoflagelo - são feixes de fibrila que se originam na célula, realizam um movimento em espiral que permite que a bactéria mova-se efetivamente pelos fluidos corporais - É UM FATOR DE VIRULÊNCIA. Ex: Treponema pallidum (sífilis). ➱ Endósporos ou Esporos: • São estruturas formadas por algumas espécie de bactérias Gram+, especialmente Clostridium e Bacillus, quando o meio se torna carente de água ou de nutrientes (ambiente hostil) - processo denominado ESPOROGÊNESE. ↪ ETAPAS IMPORTANTES DA ESPORULAÇÃO:Perda de água, armazenamento do material genético, formação de mais camadas protetoras etc. ↪ uma vez completada a esporogênese, o esporo é liberado no ambiente, podendo sobreviver por muitos anos sob condições de extremo calor, ausência de água e presença de radiações e substâncias químicas tóxicas. * OS ESPOROS SÃO FORMAS DE RESISTÊNCIA!!! * Forma de resistência ≠ forma vegetativa: na forma vegetativa a célula possui capacidade reprodutiva, enquanto o endósporo (forma de resistência) não possui essa capacidade. * a bactéria esporulada pode voltar à forma vegetativa (reprodutiva) quando as condições se tornarem favoráveis novamente • Nem sempre os sintomas apresentados pelo paciente decorrem da bactéria em específico, eles podem ser provocados pelas toxinas produzidas por essas bactérias. Toxinas: Fator de Virulência • TOXINAS: são substâncias produzidas por micro- organismos capazes de causar danos ao organismo humano. ↪ exemplos de exotoxinas: toxina A-B (toxina botu l ín ica ) ; L i se de membrana (hemol i s ina ) ; superantígeno (toxina estafilcócica) ↪ exemplos de endotoxina: porção lipídica do LPS (lipopolissacarídeo) presente na membrana externa da Gram-. ➱ A Endotoxina LPS da Gram-: • Toxina capaz de ativar citadinas vasoativas, levando a vasodilatação. • Ativação do sistema complemento e cascata de coagulação, podendo levar à obstrução intravascular! • Quando liberado em quantidade menor, pode gerar uma resposta inflamatória protetora (presença de febre e vasodilatação). ↪ o macrófago irá ingerir a bactéria Gram-, que liberará endotoxinas em seu interior, estimulando a produção de citocinas, como a interleucina 1 e fator de necrose tumoral alfa. Com isso, as citadinas serão liberadas na corrente sanguínea pelo macrófagos e transportadas até o h ipotá lamo, que induz i rá a produção de prostaglandinas, redefinindo o “termostato"corporal e produzindo a febre. • Pode ocorrer em dois níveis: individual e populacional. • Trata-se do conjunto de processos metabólicos progressivos que conduzem a divisão binária (acontece na maioria das bactérias) - uma célula mãe dando origem a duas células-filhas. CRESCIMENTO = REPRODUÇÃO = MULTIPLICAÇÃO = PROLIFERAÇÃO • FATORES QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTO BACTERIANO: ↪ fatores relacionados ao metabolismo (obtenção de energia e fonte de elementos químicos): CHONPS; K, Mg, Ca, Fe, Cu, Mb, Zn, vitaminas… ↪ outros fatores: temperatura ideal, pH ideal, pressão osmótica, água, etc… • As bactérias de importância médica são QUIMIO- HETEROTRÓFICAS, pois utilizam compostos orgânicos como fontes de carbono e energia. • TEMPERATURA: há uma temperatura ótima para o crescimento. ↪ temperatura mínima/TMI: a membrana está organizada como um gel e os processos de transporte estão acontecendo muito lentamente - isso impede o processo de crescimento. ↪ temperatura ótimo/TO: reações enzimáticas em velocidade máxima - melhor cenário para o crescimento bacteriano. ↪ temperatura máxima/TMA: provoca a desnaturação proteica, o colapso da membrana e a lise térmica - temos o impedimento do crescimento bacteriano. AS BACTÉRIAS DE IMPORTÂNCIA CLÍNICA SÃO MESÓFILOS TMI: 10ºC TO: 25-40ºC RMA: 45ºC • pH: ↪ ACIDÓFILOS: tem pH ótimo entre 0 e 5.5 ↪ NEUTRÓFILOS: tem pH ótimo entre 5.5 e 8 ↪ ALCALÓFILOS: tem pH entre 8 e 11.5 EXOTOXINAS São proteínas ou enzimas, produtos do metabol ismo bacteriano que são secretadas no meio externo à célula GRAM+ E GRAM- ENDOTOXINA São l i p í d eo s - m o l é c u l a s intracelulares ou que fazem parte d a e s t r u t u r a bacteriana. Pode ser liberada após a L i se bac ter i ana (morte celular). APENAS GRAM- X Crescimento Bacteriano * A MAIORIA DAS DE IMPORTÂNCIA CLÍNICA SÃO NEUTRÓFILAS E TEM pH ÓTIMO ENTRE 6,5-7,5. ➱ Fissão Binária: tipo de reprodução assexuada mais comum. • PASSO A PASSO: a célula se alonga, replicando seu DNA. Após isso, a parede celular e a MP começam a se dividir, suas paredes intermediárias se foram, separando completamente duas cópias de DNA. Por dim, as células se separam. ➱ Classificação das Bactérias de Acordo com seus Fatores de Crescimento: • AERÓBIOS OBRIGATÓRIOS/ESTRITOS: necessitam de altas concentrações de oxigênio para o crescimento. Ex: Pseudomonas aeruginosa. ↪ enzimas catalase e superóxido-dismutase (SOD): atuam neutralizando formas tóxicas do oxigênio. • ANAERÓBICS OBRIGATÓRIOS/ESTRITOS: crescem somente na ausência de oxigênio. Ex: Clostridium tetani. ↪ ausência de enzimas - NÃO TOLERA OXIGÊNIO. • ANAERÓBIOSFACULTATIVOS: crescimento mais efetivo onde há oxigênio, mas podem crescer ao longo de todo meio de cultura, inclusive onde não há oxigênio. Ex: Escheriachia coli. ↪ catalase e SOD: também presentes para neutralizar as formas tóxicas do oxigênio. • MICROAERÓFILOS: crescimento onde há baixa concentração de oxigênio difundido, o crescimento é somente aeróbico, porém o O2 deve estar em baixas concentrações. Ex: Campylobacter Jejuni. ↪ produção de quantidades letais de formas tóxicas do oxigênio se expostos à atmosfera normal de oxigênio. • ANAERÓBIOS AEROTOLERANTES: o oxigênio não tem efeito sobre o crescimento. ↪ presença de SOD: permite que as formas tóxicas do oxigênio sejam parcialmente neutralizadas - tolera O2. ➱ As Fases do Crescimento Bacteriano: • FASE LAG: corresponde a uma intensa atividade da bactéria preparando-se para o crescimento populacional, mas sem aumento efetivo da população. • FASE LOG: ocorre um aumento exponencial da população de bactérias. • FASE ESTACIONÁRIA: período de equilíbrio - mortes microbianas = produção de novas células. • FASE DE MORTE CELULAR: a população se reduz logaritmicamente.
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