Microbiologia: Procariotos, Eucariotos e Bactérias

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MICROBIOLOGIA
Profª Mara
Ivete Maria M. Dos Santos RA: T516757
Professora : Mara
ARAÇATUBA - SP
MICROBIOLOGIA
DIFERENÇA ENTRE PROCARIOTOS E EUCARIOTOS. ESTRUTURA E CLASSIFICAÇÃO BACTERIANA - FORMA, TEMPERATURA, NUTRIÇÃO E UTILIZAÇÃO DE OXIGÊNIO
Diferença entre procariotos e eucariotos. Estrutura e classificação bacteriana - forma, temperatura, nutrição e utilização de oxigênio.
 
As células procarióticas e eucarióticas apresentam diferenças em suas complexidades, que permitem separarmos os seres em procariotos e eucariotos. As células procarióticas apresentam um nucleóide, que consiste em uma molécula circular única de DNA que não está envolto por membrana limitante ficando, portanto, em contato direto com o citoplasma. Já as células eucarióticas possuem um núcleo contendo vários cromossomos circundados por uma estrutura membranosa complexa, chamada envoltório nuclear. A membrana nuclear é a principal diferença entre essas células, mas existem outras como: células eucarióticas possuem organelas, ribossomos maiores (subunidades 60S e 40S), parede celular de quitina em fungos e celulose em nos vegetais, divisão por mitose, membrana celular com esteróis (colesterol); as células procarióticas não possuem organelas, possuem ribossomos menores (subunidades 50 e 30 s), parede celular de peptideoglicano, DNA duplicado e separado em duas cópias de forma precisa pelo crescimento de uma membrana celular divisória, membrana celular sem esteróis e moléculas circulares de DNA denominadas de plasmídeos, ausentes em eucariotos 1.
As bactérias possuem como estrutura: membrana citoplasmática, responsável pela separação do meio interno e externo e pelo transporte de substâncias com o auxílio de proteínas de transporte da membrana, possui proteínas imersas em bicamada de lipídeos, e é uma barreira altamente seletiva; parede celular, responsável pela a manutenção da forma bacteriana, e separação dos grupos de bactérias Gram-negativas de Gram-positivas – bactérias Gram-negativas possuem a parede mais complexa, composta por fina camada de peptideoglicano, lipopolissacarídeos (LPS), membrana externa com porinas, lipoproteínas e outras proteínas – nas bactérias Gram-positivas a parede é basicamente formada somente por peptideoglicano, contendo também ácidos tecóicos e ácidos lipoteicóicos; flagelos responsáveis pela locomoção das bactérias; fímbrias ou pili estão relacionadas à adesão da bactéria no hospedeiro e o pili também está relacionado com a transferência de material genético de uma bactéria para outra 2.
As bactérias podem apresentar as seguintes formas: esféricas (cocos), cilíndricas (bacilos) e de espiral (espiralados). Os arranjos dos cocos podem ser: diplococos, estreptococos, estafilococos, tétrade e sarcina. Os bacilos dividem-se apenas em sentido vertical, tendo como arranjo: diplobacilos (em pares) e estreptobacilos (em cadeias). Alguns bacilos podem ainda ser alongados e pouco esféricos, que são os cocobacilos. As bactérias espiraladas são caracterizadas de acordo com a quantidade de espirais. Os vibriões possuem uma curvatura, semelhante a uma vírgula, e seu corpo é rígido; os espirilos também possuem o corpo rígido, mas apresentam mais curvaturas; já as espiroquetas possuem um corpo flexível e várias curvaturas 2.
Quanto a temperatura ótima para o crescimento e desenvolvimento das bactérias, conforme seu habitat natural, podemos dividi-las em: psicrófilas, que crescem melhor em temperaturas entre 0°C a 18°C; mesófilas, entre 25°C a 40°C; e termófilas, entre temperaturas de 50°C a 80°C 2.
A principal fonte de macro nutriente das bactérias é o carbono. As bactérias podem ser classificadas em heterotróficas e autotróficas, dependendo da capacidade de nutrir-se de fontes orgânicas ou inorgânicas. As heterotróficas utilizam fontes orgânicas de carbono, como os lipídeos, aminoácidos, carboidratos, entre outras. As bactérias autotróficas utilizam como fonte de carbono o CO2 ou o íon de bicarbonato, sintetizando a partir deles, todos os compostos orgânicos de que necessitem. Outros micronutrientes essenciais para as bactérias são: o nitrogênio, o enxofre, o fosfato. As bactérias também utilizam fontes de micronutrientes, como cobre, sódio, manganês, entre outros. A água, apesar de não ser um nutriente, é indispensável para o crescimento das bactérias, já que se nutrem graças a mediação da água, ou seja, se nutrem pela passagem de substâncias em solução através da membrana citoplasmática 2.
As bactérias apresentam diferentes comportamentos na presença de oxigênio livre: bactérias aeróbias são aquelas que necessitam da presença de oxigênio livre; microaerófilas exigem em pequena quantidade, não tolerando pressões normais de oxigênio atmosférico; anaeróbias estritas, bactérias que não toleram a presença de oxigênio livre, ou seja, morrem rapidamente na sua presença; bactérias anaeróbias não estritas, não utilizam o oxigênio atmosférico, contudo este não é tóxico a elas; e facultativas, são aquelas podem crescer tanto na presença quanto na ausência de oxigênio livre 2.
PATOLOGIAS CAUSADAS POR BACILOS GRAM-POSITIVOS CLOSTRIDIUM PERFRINGENS, C. BOTULINUM E C. TETANI
Patologias causadas por bacilos Gram-positivos Clostridium perfringens, C. botulinum e C. tetani 
O gênero Clostridium é extremamente heterogêneo, são encontrados no solo, vegetações, sedimentos marinhos, no intestino do homem e de outros vertebrados e em alguns insetos. Este gênero reúne bacilos Gram-positivos esporulados, a maioria das espécies são avirulentas, mas algumas são isoladas de infecções endógenas, ou serem patógenas devido a produção de toxinas extracelulares potentes 1.
Clostridium perfringens
Produz uma variedade de toxinas letais principalmente aos animais, e também enterotoxinas, que provoca diarréia em humanos. Essa enterotoxina é citotóxica, com atividade no intestino delgado, agindo especialmente no íleo, causando alterações em pequenas moléculas envolvidas na permeabilidade das membranas, o que provoca acúmulo de fluidos no lúmen intestinal 1. Algumas toxinas dessa bactéria são hemolíticas, destrói também plaquetas e leucócitos e aumenta a permeabilidade capilar 1. Outra patologia é a infecção gangrena gasosa, que causa toxicidade sistêmica destruindo músculos. É uma infecção rápida, favorecida por traumas cirúrgicos, insuficiência vascular, infecção associada a outros agentes infecciosos 1. O C. perfringens está associado também com surtos de infecção alimentar em todo o mundo, causando diarréia. Outras infecções menos casuais podem ser causadas por esta espécie: colecistite enfisematosa, infecção no trato biliar, infecções urinárias, enterocolite neutropênica, entre outras 1.
Clostridium botulinum
Esta espécie produz a toxina botulínica (BoNT – botulinum neutotoxin), que é uma potente inibidora de neurotransmissores 1. A forma de contaminação mais habitual é a ingestão de alimentos contaminados, principalmente os embutidos e conservas em latas e vidros 2. Caracterizada por manifestações neurológicas de elevação dramática e elevada letalidade. A manifestação da toxina pode iniciar com vômitos e diarréia, debilidade, vertigem. Em seguida, ocorrem alterações da visão (visão turva, dupla, fotofobia), flacidez das pálpebras, modificações da voz, dificuldade na deglutição, ocasionando então, a flacidez muscular generalizada. A pessoa contaminada apresenta então dificuldade de movimentos, agitação psicomotora e outras alterações neurológicas 2. Uma vez bloqueadas as transmissões neuromusculares, a BoNT pode levar a morte através da paralisia da musculatura envolvida na respiração. Em crianças, a toxina BoNT é absorvida pela corrente sanguínea, sendo carreada às terminações nervosas periféricas, causando paralisia aguda flácida 1.
Clostridium tetani
O C. tetani produz duas toxinas: a neurotoxina TeNT (tetanus neurotoxin) e uma hemolisina. A doença ocorre pela introdução de esporos em uma lesão, que pode germinar e multiplicar-se. A toxina TeNT, se liga às junções neuromusculares dos neurônios motores, chegando aosistema nervoso central impedindo a liberação de neurotransmissores, bloqueando os impulsos inibitórios aos neurônios motores, o que causa uma paralisia espástica 1. Inicialmente, o tétano generalizado, é reconhecido pelo trismo (espasmos do masseter) e pelo riso sardônico (espasmos dos músculos bucais e faciais). Os espasmos podem levar a uma postura arqueada típica, denominada opistotônica. O tétano localizado pode preceder o generalizado. É caracterizado por espasmos dolorosos nos músculos próximos a lesão 1.
DESENVOLVIMENTO DE TÉCNICAS LABORATORIAIS PARA O ESTUDO DOS MICRORGANISMOS: COLORAÇÃO DE GRAM (ASPECTOS E DIFERENTES TIPOS DE COLÔNIAS), TÉCNICA DE INOCULAÇÃO DE BACTÉRIAS EM DIFERENTES MEIOS.
Desenvolvimento de técnicas laboratoriais para o estudo dos microrganismos: Coloração de Gram (aspectos e diferentes tipos de colônias), técnica de inoculação de bactérias em diferentes meios
A coloração de Gram (Christian Gram, 1884), é um método de diferenciação dos grupos de bactérias mais utilizado em exames diretos ao microscópio de amostras clínicas e de colônias bacterianas. O método consiste no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano, fixado pelo calor e colorido devido aos reagentes: cristal violeta, lugol, álcool e fucsina 1. As bactérias, independente do grupo, absorvem na mesma proporção o cristal violeta e o lugol que, devido ao complexo formado pelas duas substâncias no citoplasma, as conferem a cor roxa. Contudo, a serem tratadas com álcool, as bactérias Gram-negativas são descoradas e as Gram-positivas não, pois estas possuem uma camada mais espessa de peptideoglicano. Ao adicionar a fucsina, somente as Gram-negativas que estão descoradas, se deixam corar, recebendo a cor vermelha. Então, ao analisar no microscópio um esfregaço bacteriano corado pelo método de Gram, é possível distinguir as bactérias Gram-positivas, coradas pela cor roxa, das Gram-negativas, coradas pela cor vermelha 1. Os meios de cultura são utilizados para inocular bactérias em laboratórios e submetê-las às condições que favorecem seu crescimento. Basicamente há dois tipos de meios de cultura: os sintéticos (quimicamente definidos) e os complexos (composição química não definida). Os meios de cultivos complexos, apesar de não terem a composição química definida, são mais fáceis de preparar e é possível controlar sua composição nutritiva 2. Há também os meios de cultivo seletivos (favorecem o crescimento de determinados microrganismos e impedem de outros) e os diferenciais (confere características exclusivas às diferentes colônias, sendo possível diferenciá-las)1.
Os meios de cultivos podem ainda ser líquidos ou sólidos. Os meios de cultivos sólidos ou semisólidos são preparados mediante a adição de meio líquido e de um agente solidificante (ágar) 2.
Os meios sólidos imobilizam as células, permitindo crescer e formar colônias, que são visíveis a olho nu. Os meios sólidos também são comercializados já prontos. Geralmente são preparados em placas de petri, e a semeadura da bactéria (feita por uma alça de platina esterilizada) ocorre na superfície do meio. Todo o procedimento deve ser estéril, para impedir a presença de contaminantes no meio, para tanto recomenda-se que os procedimentos sejam realizados próximos a um bico de Bunsen 2. A semeadura pode ser feita em forma de estrias, deslizando a alça de platina em vários sentidos sobre o meio de cultura sólido, de forma que não passe a alça mais de uma vez no mesmo local; por ponto, coletando uma pequena quantidade do inóculo, com a alça de platina, e introduzindo no centro da placa de petri contendo o meio de cultura; e por espalhamento, com uma pipeta retira-se uma pequena quantidade de cultura líquida de microrganismo e coloca-se na placa de petri com o meio de cultura sólido, espalhando por toda a placa 3.
Outra técnica de meios sólidos é o pour plate, onde a inoculação é feita em ágar antes da sua solidificação, proporcionando o crescimento microbiano não somente na superfície, como também no interior do meio 4.
Os meios líquidos habitualmente são realizados em tubos ou frascos laboratoriais. Apresentam-se como um caldo, sem agentes solidificantes, utilizados para ativação de culturas, repiques de microrganismos, provas bioquímicas, dentre outros 5. O crescimento microbiano é evidenciado pela turvação do meio, por formação de película ou por formação de sedimento 4.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS VÍRUS
Características gerais dos vírus
Os vírus são agentes infecciosos capazes de infectar qualquer organismo vivo, causando doenças. Por outro lado, os vírus são de elevada importância para pesquisas científicas, pois seu genoma é facilmente manipulado 1. São parasitas intracelulares obrigatórios. Quando extracelulares, o vírus é uma partícula incapaz de se replicar, chamada de vírion ou partícula viral. Quando o vírus penetra em uma célula hospedeira inicia-se a replicação viral 1.
Os vírus são de estrutura simples. São constituídos basicamente de um ácido nucléico, que pode ser DNA ou RNA, de fita simples ou dupla, linear ou circular, envolvido por um capsídeo protéico e, em alguns casos, de uma membrana lipoprotéica, denominada de envelope ou envoltório. Uma exceção à regra de os vírus terem somente um ácido nucléico é observado no citamegalovírus, o qual possui genoma DNA, mas que contém uma pequena quantidade de RNA em sua partícula viral 1. Os vírus que possuem material genético de DNA podem utilizar diretamente a maquinaria celular do hospedeiro para a replicação e reparo. Os com genoma RNA devem sintetizar ou conter enzimas próprias para serem processados, como as RNA transcriptases e replicases 1.
O capsídeo é uma capa protéica de forma icosaédrica ou helicoidal. O genoma e o capsídeo constituem o nucleocapsídeo. O envelope ou envoltório não são encontrados em todos os vírus, e envolvem o nucleocapsídeo. Consiste em uma bicamada lipídica com proteínas. As proteínas do envelope são
sintetizadas exclusivamente pelo vírus, porém a membrana lipídica provem da célula hospedeira. As proteínas do envelope constituem os principais antígenos virais por estarem expostas na superfície viral 1. A replicação dos vírus é um processo complexo e diverso, que irá depender do seu tipo de ácido nucléico 1. As etapas básicas do ciclo de replicação de um vírus são:
Adsorção às células hospedeiras: a adsorção do vírus às células hospedeiras ocorre por afinidades dos seus sítios reativos em sua superfície com receptores de membrana do hospedeiro 1.
Penetração: o processo de penetração na célula hospedeira é diferente para vírus envelopados de não envelopados. Para vírus envelopados, a penetração ocorre por uma fusão do envelope à membrana da célula hospedeira, de forma que ocorre a entrada do nucleocapsídeo na célula, enquanto o envelope fica fundido à membrana. Para vírus sem envelope, a penetração ocorre por um processo de endocitose, que envolve uma invaginação da membrana da célula hospedeira para dentro do seu citoplasma, formando uma vesícula onde está o vírus, essa vesícula é rompida liberando o vírus para dentro da célula 1.
Desnudamento: ocorre remoção do capsídeo dentro da célula hospedeira, expondo o material genético do vírus 1.
Síntese do ácido nucléico e das proteínas: uma vez que o material genético está exposto, começa a replicação viral concomitante com a produção de proteínas necessárias à estrutura viral. A síntese do ácido nucléico ocorre, em alguns vírus, no citoplasma e em outros no núcleo da célula hospedeira, porém a síntese de proteínas sempre ocorre no citoplasma. A replicação do ácido nucléico irá variar dependendo se é RNA ou DNA, fita simples ou dupla, se ocorre no núcleo ou no citoplasma 1.
Bacteriófagos ou fagos são vírus bacterianos que injetam seu ácido nucléico através da parede celular bacteriana podendo ocorrer dois ciclos para a sua liberação da célula: o ciclo lítico e o lisogênico. No ciclo lítico há o rompimento da bactéria liberando dezenas de fagos com potencial para invadir novas bactérias. No ciclo lisogênico, os bacteriófagos incorporamseu material genético ao cromossomo bacteriano, os chamamos então de profago. A bactéria é capaz de continuar seu crescimento normalmente, mas na sua divisão, esse profago é transmitido para as células filhas. O profago pode também se soltar do cromossomo bacteriano e iniciar um ciclo lítico a qualquer momento 1, 2.
TRANSMISSÃO, PATOGENIA E PROFILAXIA DE INFECÇÕES VIRAIS: CAXUMBA, SARAMPO, RUBÉOLA E DENGUE.
Transmissão, patogenia e profilaxia de infecções virais: caxumba, sarampo, rubéola e dengue.
Caxumba
É uma infecção aguda, transmissível, caracterizada por um processo inflamatório das parótidas, acompanhado por dor e aumento de volume 2. O vírus da caxumba pertence à família Paramyxoviridae e ao gênero Rubulavirus 1.
Transmissão: a transmissão ocorre por contato direto com uma pessoa infectada através de gotículas 2. A porta de entrada do vírus da caxumba é a via respiratória 1.
Patogenia: inicia-se com um quadro infeccioso inespecífico, com sintomas como febre, mal-estar, mialgia, entre outros. Depois de horas ou alguns dias, a doença evolui para inchaço das glândulas parótidas de um lado ou dos dois, com deslocamento do pavilhão auricular. A dor se intensifica e dificulta a abertura da boca e ingestão de alimentos, principalmente ácidos. O inchaço das glândulas salivares dura de 7 a 10 dias. Algumas complicações podem ocorrer, como: pancreatite aguda, meningite e meningoencefalite. A ocorrência da infecção durante a gravidez pode ocasionar aborto 2.
Profilaxia: para a prevenção da caxumba é oferecido a vacina atenuada, geralmente administrada em preparação trivalente, junto com as cepas atenuadas dos vírus do sarampo e rubéola em crianças com 1 ano de idade 1. A notificação da doença também é importante para um controle epidemiológico 2.
 Sarampo
Doença infecciosa aguda, grave, transmissível e extremamente contagiosa. Seu agente etiológico é o vírus da família Paramyxoviridae do gênero Morbilivirus 1, 3 sendo o homem o único hospedeiro natural conhecido 3.
Transmissão: ocorre de pessoa a pessoa, através das secreções nasofaríngeas expelidas ao tossir, espirrar, falar ou respirar e também por gotículas 3. A principal porta de entrada é a via respiratória, e a multiplicação inicial do vírus ocorre nas células do epitélio da traquéia e brôquios 1.
Patogenia: a infecção é caracterizada por um quadro inicial de febre, coriza, tosse e conjuntivite, seguido do aparecimento de manchas de Koplik (pequenos pontos brancos na mucosa bucal) e logo depois o aparecimento de exantema maculopapular generalizado (pequenas lesões róseo-avermelhados)1, 3. Causa necrose do epitélio das vias respiratórias, podendo facilitar o estabelecimento de bactérias com complicações como pneumonia e broncopneumonia. Muito raramente pode causar uma complicação chamada panencefalite subaguda esclerosante, que compromete o sistema nervoso central 1.
Profilaxia: a prevenção da doença é pela vacina atenuada, ocasionando uma resposta imune similar à induzida pela infecção. No Brasil, a vacinação é recomendada a 1 de idade, administrando a vacina tríplice, contra sarampo, rubéola e caxumba 1.
  Rubéola
Infecção viral causada por um vírus RNA, da família Togaviridae, do gênero Rubivirus que contém uma única espécie o Rubella vírus (RUBV) 1.
Transmissão: ocorre de pessoa a pessoa através de secreções nasofaringes ou via oral-fecal, sendo a principal porta de entrada as vias aéreas superiores. A multiplicação do vírus ocorre na mucosa do trato respiratório superior e é seguido de disseminação linfática ou viremia, que localiza os vírus nos nódulos linfáticos regionais. A transmissão ainda pode ser via transplantaria 1.
Patogenia: após 14 a 15 dias da infecção aparecem as erupções maculopapular, linfoadenopatia, febre, conjuntivite, faringite e artralgia. A infecção durante a gestação pode causar catarata ou glaucoma, hepatomegalia, esplenomegalia, anormalidades cardíacas no feto, ou ainda o retardamento do crescimento intrauterino, pois a rubéola pode ser transmitida via transparentaria 1. Prevenção: vacina atenuada que confere 12 anos de proteção, aplicada em crianças e mulheres adultas 1.
Dengue
O agente etiológico da dengue é um vírus RNA pertencente à família Flaviviridae, gênero Flavivirus, espécie Dengue vírus (DENV), com quatro tipos sorológicos 1, 2, 3, e 4 1. A doença pode apresentar duas formas clínicas: Dengue Clássico e Febre Hemorrágica por Dengue (FHD) 4.
Transmissão: a transmissão em humanos ocorre através da picada do mosquito fêmea Aedes Aegypti infectado, sendo o que o mosquito macho não transmite a doença 4.
Patogenia: uma vez infectado, o homem demora de 4 a 10 dias para apresentar os sintomas da dengue 4. A doença pode ser causada pelos 4 sorotipos do vírus da dengue. O quadro clínico varia desde formas clínicas inaparentes até quadros graves de hemorragia e choque, podendo levar ao óbito. Na dengue clássica os sintomas são mal-estar geral, calafrios, dor de cabeça, febre alta (39°C a 40°C), prostração, mialgia e artralgia. Podem aparecer ainda sintomas respiratórios como tosse, rinite e garganta inflamada, exantema maculopapular ou escalatiforme. Os linfonodos aparecem aumentados e ainda podem ser observados sintomas como náuseas, vômitos, diarréia e anorexia 1. A febre hemorrágica é uma síndrome mais grave da doença, ocorrendo geralmente na segunda infecção com o mesmo sorotipo. Os sintomas iniciais da dengue hemorrágica são as mesmas da dengue clássica mas, entre a fase febril para a sem febre, ocorre um período crítico onde evolui para uma hemorragia e diminuição do número de plaquetas, podendo terminar em choque e hipotensão 1.
Profilaxia: a melhor prevenção contra a dengue é a redução ou erradicação do seu vetor, o Aedes Aegypti, e na notificação à vigilância epidemiológica para tomadas de medidas cabíveis. A conscientização da população para a manutenção do ambiente doméstico, de forma a livrar-se de quaisquer potenciais de criadouros do vetor, sem dúvida é a principal prevenção contra a doença da dengue. O desenvolvimento de uma vacina efetiva contra a dengue é uma das maiores prioridades da Organização Mundial de Saúde 1
Bibliográficas:
1. TRABULSI, L. R & ALTERTHUM, F. Microbiologia. 5 ed. São Paulo: Atheneu, 2008. 760 p.
2. MICOTOXINAS. Food Ingredients Brasil, v. 7, 2009. Disponível em: <http://www.revista-fi.com/materias/90.pdf>. Acesso em: 16 de jun. 2011.
3. ROSA, C. A. R. Micotoxinas e Micotoxicoses. Disponível em: <http://micotoxinews.blogspot.com/>. Acesso em: 16 de jun. 2011.
4. LEAL, P. C. et al. Micotoxinas do Fusarium e seu Potencial Carcinogênico. NewsLab. São Paulo, 70 ed, p. 76 – 88, 2005.  
5. CVE - Centro de Vigilância Epidemiológicas. Manual das doenças transmitidas por alimentos: Toxinas dos Cogumelos. Disponível em: <http://www.cve.saude.sp.gov.br/htm/hidrica/cogumelos.htm>. Acesso em: 16 jun. 2011.