Apostila de Bacteriologia

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Apostila de Bacteriologia 
 Bruna Cavalcante- monitora de microbiologia- medicina veterinária/UDF 
Bactérias
São procariotos, carecem de membrana nuclear e outras estruturas celulares organizadas observadas em eucariotos.
PROCARIONTE 
EUCARIONTE 
Todas as células se compõem de duas regiões internas principais conhecidas como núcleo e citoplasma. O núcleo, que é circundado pelo citoplasma, contém todas as informações genéticas do organismo, sendo responsável pela hereditariedade. O citoplasma é a sede primária dos processos de síntese e o centro das atividades funcionais em geral. Em algumas células, o núcleo é circundado por uma membrana denominada de membrana nuclear ou carioteca. 
De acordo com as características da célula de um organismo, é possível classificá-lo em procarionte ou eucarionte. Em geral, os organismos procariontes apresentam células mais simples que as presentes nos eucariontes.
· Célula procarionte- a característica mais marcante de uma célula procarionte é a ausência de um núcleo definido. Isso quer dizer que o material genético não está envolto por uma membrana nuclear e, portanto, fica disperso no citoplasma. Nos procariontes, são encontrados ainda o cromossomo bacteriano e os plasmídeos (pequenas moléculas de DNA circular livres no citoplasma). O cromossomo bacteriano possui genes que codificam as proteínas necessárias para o funcionamento da célula. Já nos plasmídeos, os genes que codificam proteínas relacionam-se a algumas funções adaptativas, como a resistência a antibióticos.
Vale destacar, que a célula procarionte não se diferencia apenas pela ausência de um núcleo. Nessas células, também não há a presença de organelas membranosas. Isso significa que não são encontradas estruturas como mitocôndrias, retículos endoplasmáticos, complexo golgiense e vacúolos.
Além disso, não há a presença de citoesqueleto (conjunto de filamentos proteicos que formam uma espécie de rede na célula). A ausência desses filamentos impede a realização da endocitose e da exocitose pela célula. Como representantes de organismos procariontes, é possível citar as bactérias e algas azuis.
· Célula eucarionte- são mais complexas quando comparadas às procariontes. Como principal critério de diferenciação entre elas, há a presença de um núcleo verdadeiro na eucarionte, em que o material genético é envolvido por uma membrana nuclear. Nessas células, não há plasmídeos. Além da presença de núcleo, a célula eucarionte destaca-se por possuir diversos compartimentos distintos separados por membranas. Esses compartimentos são as organelas membranosas, como o retículo endoplasmático, o complexo golgiense, a mitocôndria e os cloroplastos. Essas células também possuem citoesqueleto, portanto, realizam endocitose e exocitose. Como representantes dos organismos eucariontes, é possível citar os protozoários, algas, fungos, plantas e animais.
Classificação de microrganismos 
· Quanto ao pH: 
· Acidófilos: crescimento ótimo em pH abaixo de 7 
· Mesófilos: crescimento ótimo em pH em torno de 7 
· Alcalófilos: crescimento ótimo em pH acima de 7 
· Quanto à quantidade de oxigênio disponível:
· Aeróbios: crescem apenas em presença de oxigênio livre;
· Anaeróbios: crescem apenas na ausência de oxigênio livre;
· Microaeróbios: crescem sob baixa tensão de oxigênio livre;
· Anaeróbios facultativos: são anaeróbios, porém crescem em condições aeróbias.
· Quanto à temperatura:
· Psicrófilos: ótimo crescimento a 10ºC, porém toleram temperaturas entre -10ºC a 20ºC. Microrganismos típicos de ambientes glaciais; 
· Psicrotróficos: ótimo crescimento a 20ºC, porém toleram temperaturas entre 0ºC a 30°C. Microrganismos típicos de ambientes refrigerados.
· Mesófilos: ótimo crescimento a 35°C, porém toleram temperaturas entre 10ºC a 45ºC. Microrganismos típicos do ambiente e da microbiota humana e de animais.
· Termófilos: ótimo crescimento a 60°C, porém toleram temperaturas entre 40ºC a 70ºC. Microrganismos típicos de compostagem ou processos térmicos; 
· Extremófilos: ótimo crescimento a 90ºC, porém toleram temperaturas entre 65ºC a 110ºC. Microrganismos típicos de ambientes quentes (vulcões, regiões termais, gêiser).
Características gerais das bactérias
· São seres unicelulares, aparentemente simples, sem carioteca, ou seja, sem membrana delimitante do núcleo. Ha um único compartimento, o citoplasma.
· O material hereditário, uma longa molécula de DNA, esta enovelada na região, aproximadamente central, sem qualquer separação do resto do conteúdo citoplasmático. Suas paredes celulares, quase sempre, contém o polissacarídeo complexo peptideoglicano.
· Usualmente se dividem por fissão binaria. Durante este processo, o DNA e duplicado e a célula se divide em duas.
Tamanho
· Invisíveis a olho nu, só podendo ser visualizada com o auxílio do microscópio, as bactérias são normalmente medidas em micrometros (μm), que são equivalentes a 1/1000mm (10-3mm). As células bacterianas variam de tamanho dependendo da espécie, mas a maioria tem aproximadamente de 0,5 a 1μm de diâmetro ou largura.
Morfologia
Ha uma grande variedade de tipos de bactérias e suas formas variam, dependendo do gênero da bactéria e das condições em que elas se encontram.
Apresentam uma das três formas básicas: cocos, bacilos e 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 os classificam em:
· Diplococos – são os que permanecem em pares após a divisão.
· Estreptococos - são aqueles que se dividem e permanecem ligados em forma de cadeia.
· Tetrades – são aqueles que se dividem em dois planos e permanecem em grupos de quatro.
· Estafilococos - são aqueles que se dividem em múltiplos planos e formam cachos (forma de arranjo).
· Sarcinas - são os que se dividem em três planos, permanecendo unidos em forma de cubo com oito bactérias.
· 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. 
· Diplobacilos- são bacilos dispostos aos pares;
· Estreptobacilos- são bacilos unidos formando uma cadeia.
· Cocobacilos- são um tipo de bactéria com uma forma intermédia entre os cocos e os bacilos. Por essa razão, os cocobacilos têm forma de bastonetes muito curtos que podem ser confundidos com cocos.
· Espirilos – são células espiraladas ou helicoidais assemelhando-se a um saca-rolha.
· Espiroquetas: Bactérias em espiral que são mais flexíveis e locomovem-se por contrações citoplasmáticas;
· Vibriões: Bactérias que apresentam corpo semelhante a uma vírgula.Existem modificações dessas três formas básicas (cocos, bacilos e espirilos), chamada de pleomorficas. O pleomorfismo é a alteração da forma básica da bactéria decorrente de contaminação da cultura, envelhecimento da cultura, entre outros fatores.
Estruturas bacterianas
· Através do microscópio, é possível observar uma diversidade de estruturas, funcionando juntas numa célula bacteriana. Algumas dessas estruturas são encontradas externamente fixadas a parede celular, enquanto outras são internas. A parede celular e a membrana citoplasmática são comuns a todas as células bacterianas.
· Parede celular- é uma estrutura rígida que mantem a forma característica de cada célula bacteriana. A estrutura é tão rígida que mesmo altas pressões ou condições físicas adversas raramente mudam a forma das células bacterianas. É essencial para o crescimento e divisão da célula. As paredes celulares das células bacterianas não são estruturas homogêneas, apresentam camadas de diferentes substancias que variam de acordo com o tipo de bactéria. Elas diferem em espessura e em composição. Além de dar forma a bactéria, a parede celular serve como barreira para algumas substancias, previnea saída de certas enzimas, assim como a entrada de certas substancias químicas e enzimas indesejáveis, que poderiam causar danos a célula. Nutrientes liquidos necessários a célula tem passagem permitida.
· Membrana citoplasmática- localiza-se imediatamente abaixo da parede celular. A membrana citoplasmática é o local onde ocorre a atividade enzimática e do transporte de moléculas para dentro e para fora da célula. É muito mais seletiva a passagem de substancias externas que a parede celular.
Estruturas externas a parede celular:
· Glicocálice- significa revestimento de açúcar – é um envoltório externo a membrana plasmática que ajuda a proteger a superfície celular contra lesões mecânicas e químicas. E composto de moléculas de açúcar associadas aos fosfolipídios e as proteínas dessa membrana. O glicocálice bacteriano e um polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente a parede celular. Na maioria dos casos, ele é produzido dentro da célula e excretado para a superfície celular. O glicocálice é descrito como uma capsula. Em certas espécies, as capsulas são importantes no potencial de produção de doenças da bactéria. As capsulas, frequentemente, protegem as bactérias patogênicas da fagocitose pelas células do hospedeiro.
· Flagelos e cílios- significa chicote – longo apêndice filamentoso que serve para locomoção. 
· Se as projeções são poucas e longas em relação ao tamanho da célula, são denominados flagelos. 
· Se as projeções são numerosas e curtas lembrando pelos, são denominados cílios.
Existem quatro tipos de arranjos de flagelos, que são:
· Monotríquio (um único flagelo polar).
· Anfitríquio (um único flagelo em cada extremidade da célula).
· Lofotríquio (dois ou mais flagelos em cada extremidade da célula).
· Peritríquio (flagelos distribuídos por toda célula).
As bactérias móveis contem receptores em várias localizações, como
dentro ou logo abaixo da parede celular. Estes receptores captam os estímulos químicos, como o oxigênio, a ribose e a galactose. Em resposta aos estímulos, a informação é passada para os flagelos. Se um sinal quimiotático (estimulo químico) for positivo, denominado atraente, as bactérias se movem em direção ao estimulo com muitas corridas e poucos desvios. Se um sinal e negativo, denominado repelente, a frequência de desvios aumenta à medida que a bactéria se move para longe do estimulo.
As bactérias patogênicas flageladas são consideradas mais virulentas que as não flageladas.
Virulenta- Que tem alta capacidade de se multiplicar num organismo provocando doença. 
· Filamentos axiais- são feixes de fibrilas que se originam nas extremidades das células e fazem uma espiral em torno destas. A rotação dos filamentos produz um movimento que propele as espiroquetas (bactérias que possuem estrutura e motilidade exclusiva), em um movimento espiral. Este movimento e semelhante ao modo como o saca-rolha se move, permitindo que as bactérias se movam efetivamente através dos tecidos corporais.
· Fimbrias e pili- são apêndices semelhantes à pelos mais curtos, mais retos e mais finos que os flagelos, são usados para fixação em vez de motilidade. Essas estruturas, que distribuídas de modo helicoidal em torno de um eixo central, são divididas em fimbrias e pili, possuindo funções diversas. 
· As fimbrias permitem as células aderir as superfícies, incluindo as de outras células.
· Os pili (singular pilus), normalmente, são mais longos que as fimbrias, havendo apenas um ou dois por célula. Os pili unem-se as células bacterianas na preparação para transferência de DNA de uma célula para outra.
· Área nuclear ou nucleoíde- contém uma única molécula circular longa de DNA de dupla fita, o cromossomo bacteriano. É a formação genética da célula que transporta toda informação necessária para as estruturas e as funções celulares.
· Ribossomos- servem como locais de síntese proteica. São compostos de duas subunidades, cada qual consistindo de proteínas e de um tipo de RNA denominado ribossômico (RNAr). Os ribossomos procarióticos diferem dos eucarióticos no número de proteínas e de moléculas de RNA. 
· Devido a essa diferença, a célula microbiana pode ser morta pelo antibiótico, enquanto a célula do hospedeiro eucariótico permanece intacta.
· Esporos- os esporos se formam dentro da célula bacteriana, chamada de endósporos, são exclusivos de bactérias. São células desidratadas altamente duráveis, com paredes espessas e camadas adicionais. 
Os generos Bacillus e Clostridium podem apresentar esporos, estruturas que constituem formas de defesa e não devem ser confundidas com unidades reprodutivas. Na forma de esporos, essas bactérias tem a capacidade de resistir a ação de agentes químicos diversos, as temperaturas inadequadas, aos meios de radiação, ácidos e outras condições desfavoráveis.
· Plasmídeos- são moléculas de DNA de dupla fita pequenas e circulares. Não estão conectados ao cromossomo bacteriano principal e replicam-se, independentemente, do DNA cromossômico. Podem ser ganhos ou perdidos sem lesar a celular e transferidos de uma bactéria para outra. Podem transportar genes para atividades como a resistência aos antibióticos, tolerância aos metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. Quanto mais alto o peso molecular maior será sua importância. Cada plasmídeo tem uma função própria, os que não tem função são crípticos e apresentam baixo peso molecular.
Reprodução
Quando os microrganismos estão em um meio apropriado (alimentos, meios
de cultura, tecidos de animais ou plantas) e em condições ótimas para o
crescimento, um grande aumento no número de células ocorre em um período
de tempo relativamente curto. A reprodução das bactérias se dá, principalmente, de forma assexuada, em que novas células iguais a que deu origem são produzidas. As bactérias se reproduzem assexuadamente por fissão binária, na qual uma única célula parental simplesmente se divide em duas células filhas idênticas. Anteriormente a divisão celular, os conteúdos celulares se duplicam e o núcleo é replicado. O tempo de geração, ou seja, o intervalo de tempo requerido para que cada microrganismo se dívida ou para que a população de uma cultura duplique em número é diferente para cada espécie e é fortemente influenciado pela composição nutricional do meio em que o microrganismo se encontra.
Alguns procariotos se reproduzem assexuadamente por modelos de divisão celular diferentes da fissão binária, tais como:
· Brotamento – a célula-mãe expele, de forma lenta, uma célula-filha que brota de maneira a originar uma nova bactéria. As células-filhas podem se manter agregadas as células-mães, após sucessivos brotamentos forma-se uma colônia.
· Fragmentação – formação de filamentos, cada um deles inicia o crescimento de uma nova célula. Ex. Nocardia sp
· Formação de esporos – produção de cadeias de esporos externos.
· Reprodução Sexuada- As bactérias não apresentam nenhum tipo de reprodução sexuada, e sim recombinação genética que pode ocorrer por transformação, transdução ou conjugação.
· Transformação- ocorre com algumas bactérias que conseguem absorver fragmentos de DNA que se encontram dispersos no meio. Esses fragmentos são incorporados ao material genético das bactérias transformando-as.
· Transdução- ocorre troca de material genético entre bactérias com a participação de um bacteriófago.
· Conjugação- assim como ocorre na transformação e na transdução, é a passagem de DNA de uma célula doadora para uma receptora. No caso da conjugação, é necessário o contato entre as células bacterianas, sendo que a doadora possui um plasmídeo conjugativo, que possui genes que codificam, por exemplo, para o pili F (F= fertilidade). Este se liga a célula bacteriana receptora e recebe uma fita do Plasmídeo. Como as fitas são complementares, a que ficou serve de molde para outra fita e a que foi para outra célula também. A conjugação é uma forma de recombinação genética entre as bactérias. Como não há aumento no número de células bacterianas, não pode ser considerada uma forma de reprodução.
Divisão das bactérias· As bactérias são divididas em dois grandes grupos: as eubactérias e as arqueobactérias.
· As eubactérias apresentam composição da parede celular diferente das arqueobactérias, geralmente aparecem aos pares, em cadeias, formando tétrades ou agrupadas. Algumas apresentam flagelos, favorecendo seu deslocamento rapidamente em liquidos. São de grande importância na natureza e na indústria, sendo essenciais na reciclagem de lixo orgânico e na produção de antibiótico como a estreptomicina. As infecções causadas pelas eubactérias incluem as estreptocócicas de garganta, tétano, peste, cólera e tuberculose.
· As arqueobactérias assemelham-se as eubactérias quando observadas por meio de um microscópio, mas existem diferenças importantes quanto a sua composição química, a atividade e ao meio ambiente em que se desenvolvem tais como em elevada concentração de salina ou acidez elevada e altas temperaturas a exemplo de piscinas térmicas e lagoas salinas.
Classificação- Coloração de Gram 
· A coloração de Gram é um passo muito importante na caracterização e classificação inicial das bactérias. Afinal, esse método de coloração permite que as bactérias sejam visualizadas no microscópio óptico, uma vez que sem a coloração é impossível observá-las ou identificar sua estrutura. O procedimento de coloração de Gram permite que as bactérias retenham a cor com base nas diferenças nas propriedades químicas e físicas da parede celular. De fato, o uso dos corantes permite aumentar o contraste e evidenciar a estrutura bacteriana.A coloração envolve 3 etapas principais:
· Coloração com violeta de cristal (um corante solúvel em água, roxo);
· A descoloração (utilizando etanol / acetona);
· A contra-coloração (utilizando corante Safranina, vermelho).
· Gram-positivas retém o cristal violeta devido à presença de uma espessa camada de peptidoglicano (polímero constituído por açúcares e aminoácidos que originam uma espécie de malha na região exterior à membrana celular das bactérias) em suas paredes celulares, apresentando-se na cor roxa.
Exemplos de bactérias Gram-positivas 
Bacillus, Nocardia, Clostridium, Propionibacterium, Actinomyces, Enterococcus, Cornyebacterium, Listria, Lactobacillus, Gardnerella, Mycoplasma, Staphylococcus, Streptomyces, Streptococcus.
· Gram-negativas possuem uma parede de peptidoglicano mais fina que não retém o cristal violeta durante o processo de descoloração e recebem a cor vermelha no processo de coloração final.
Exemplos de bactérias Gram-negativas 
Escherichia, Helicobcater, Hemophilus, Neisseria, Klebsiella, Enterobacter, Chlamydia, Pseudomonas, Salmonella, Shigella.
· Coloração de Ziehl-Neelsen- BAAR- O método de coloração de Ziehl-Neelsen é utilizado para a detecção dos BAAR (bacilos álcool-ácido-resistentes). A alta concentração de ácidos micólicos em sua parede celular, faz com que a estrutura dessas bactérias tenha propriedades hidrofóbicas, tornando-as evidentes apenas quando submetidas a técnicas de colorações especiais. Morfotintorialmente, as micobactérias apresentam-se na forma de bacilos, sutilmente curvos ou retos, álcool-ácido-resistentes.
Meios de Cultura
· São insumos preparados em laboratórios que fornecem os nutrientes para o crescimento e desenvolvimento de microrganismos (como bactérias e fungos) fora do seu habitat natural. ... Além dos nutrientes e condições ambientais favoráveis para esse cultivo, muitos critérios devem ser considerados.
· Os meios de cultura podem ser classificados por seu estado físico e aplicação.
De acordo com o estado físico, sua classificação baseia-se em:
· Líquidos ou caldos: crescimento indiscriminado com turvação do meio;
· Sólidos: crescimento de colônias isoladas, muito utilizado para culturas puras;
· Semi-sólido: adição de menor quantidade de ágar, mobilidade bacteriana;
Com relação a sua aplicação, os meios podem ser divididos em:
· Meio de Enriquecimento: são preparações geralmente líquidas, de composição química rica em nutrientes, com a finalidade de permitir que as bactérias contidas em uma amostra clínica aumentem em número. Exemplos: Caldo Brain Heart Infusion e o Caldo Tetrationato;
· Meio de Transporte: consiste em um meio isento de nutrientes, contendo um agente redutor (Tioglicolato ou cisteína). Geralmente mantém o pH favorável, previne a desidratação de secreções durante o transporte e evita a oxidação e autodestruição enzimática dos patógenos presentes. Exemplos: Meio de Stuart, Meio de Cary-Blair e Caldo Tioglicolato;
· Meio Seletivo: a finalidade deste tipo de meio é selecionar as espécies que se deseja isolar e impedir o desenvolvimento de outros germes. Exemplos: Agar Manitol Salgado e Agar SS;
· Meio Diferencial: possibilita a distinção entre vários gêneros e espécies de microrganismos, por possuir substâncias que permitem uma diferenciação presuntiva, evidenciada na mudança de coloração ou na morfologia das colônias. Exemplos: Agar Eosin Methilene Blue (EMB), Agar McConkey e Agar Hektoen;
· Meio Indicador: é utilizado no estudo das propriedades bioquímicas das bactérias, auxiliando, assim, sua identificação. O mais simples é aquele usado no estudo das reações de fermentação. Exemplos: Agar Triple Sugar Iron (TSI) e Agar Citrato de Simmons.
A escolha dos meios de cultura, para o processamento inicial das amostras é muito importante. Geralmente, utiliza-se mais de um tipo de meio, com o objetivo de fornecer condições de crescimento a todos os patógenos possíveis.
Antibiograma:
· Também conhecido por Teste de Sensibilidade a Antimicrobianos (TSA), é um exame que tem como objetivo determinar o perfil de sensibilidade e resistência de bactérias e fungos aos antibióticos.
Apostilia de bacteriologia- 2021