Microbiologia - Bactérias gram negativas e gram positivas

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Perguntas Norteadoras 
 
1. Diferenciar as paredes celulares das bactérias Gram-positivas e negativas. 
 
Gram-positivas 
Nas bactérias Gram-positivas, 70 a 75% da parede são compostos de 
peptideoglicano. Além desta macromolécula, encontramos proteínas e ácidos 
teicoicos que podem representar até 50% da massa seca da parede. 
A parede celular da bactéria Gram-positiva é única e consiste de uma camada 
espessa, composta quase que completamente por peptídioglicano, responsável 
pela manutenção da célula e sua rigidez. 
Suas propriedades são: 
a) facilitar a ligação e a regulação da entrada e saída de cátions na célula, graças 
ao grupo fosfato que confere uma carga negativa à molécula que se encontra 
voltada para o lado externo da célula; 
b) regular a atividade das autolisinas durante o processo de divisão celular. Quando 
uma célula bacteriana se prepara para se dividir, ocorre o crescimento da 
parede celular e enzimas denominadas autolisinas atuam sobre o peptidioglicano 
no sentido de romper seus componentes em pontos específicos, permitindo assim a 
inserção de novas subunidades. Os ácidos teicoicos atuam na regulação 
da atividade destas autolisinas, impedindo que quebras excessivas ocorram, 
provocando a lise celular; 
c) constituir sítios receptores de bacteriófagos; 
d) servir de sítio de ligação com o epitélio do hospedeiro em algumas bactérias 
patogênicas. Por exemplo, em Streptococcus pyogenes o ácido 
lipoteicoico, juntamente com a proteína M, facilita a ligação da bactéria ao receptor 
da mucosa respiratória; 
e) constituir, graças à sua localização na célula, importantes antígenos celulares 
tornando possível a identificação sorológica de muitas bactérias Gram-positivas. 
Gram-negativas 
A parede das bactérias Gram-negativas é mais complexa. É formada por uma ou 
poucas camadas de peptideoglicano e por uma membrana externa. O espaço que 
separa a membrana citoplasmática da membrana externa é chamado espaço 
periplasmático. Nas bactérias Gram-negativas, a perede celular está composta por 
uma camada de peptidioglicano e três outros componentes que a envolvem 
externamente; lipoproteína, membrana externa e lipopolissacarídeo. 
É importante destacar que a união entre cadeias paralelas de NAG e NAM é feita 
diretamente pelas ligações peptídicas entre o terceiro diaminoácido de uma cadeia 
e o quarto aminoácido da cadeia adjacente, tornando-as mais compactas. 
O peptidioglicano liga-se à membrana externa por uma lipoproteína e está 
embebido no gel periplasmático que contém alta concentração de enzimas 
degradadoras e proteínas de transporte. 
Devido à menor concentração de peptideoglicano, a parede das bactérias 
Gram-negativas é mais suscetível a quebras quando comparadas à de 
bactérias Gram-positivas. Os ácidos teicoicos não estão presentes em bactérias 
Gram-negativas. 
 
2. Compreender sobre o crescimento de culturas bacterianas. 
O crescimento em bactérias é frequentemente considerado em dois níveis: 
individual e populacional. 
Métodos de Medida 
O desenvolvimento de uma cultura bacteriana pode ser medido tanto por um 
aumento de quantidade de protoplasma, quanto pelo número de organismos. 
Nenhum método simples, em uso, permite uma estimativa simultânea de ambos: 
massa e número. Porém, essas quantidades podem ser relacionadas por 
comparação com resultados obtidos por vários métodos. Uma vez estabelecida a 
relação entre os dois métodos, para determinadas linhagens de bactéria, as 
duas quantidades podem ser estimadas por um único método, desde que as 
condições da cultura sejam absolutamente as mesmas. 
Métodos diretos 
a) Centrifugação. Neste método, um volume de cultura é centrifugado em tubo 
capilar e a altura do sedimento é uma medida da massa protoplasmática. Se o 
tamanho do micro-organismo for conhecido, o número destes pode ser calculado. 
Deve-se levar em conta que medidas de volume úmido dão medidas pouco 
sensíveis do crescimento, sendo, portanto, o erro grande. 
b) Peso seco. Neste método, determina-se o peso seco de organismos por 
unidade de volume de cultura. Esse método ignora o conteúdo aquoso e sua 
variação durante o crescimento dos micro-organismos, porém é uma medida mais 
satisfatória que a massa úmida. 
Métodos indiretos 
a) Nitrogênio. Neste método, as células são lavadas a fim de serem retirados os 
constituintes nitrogenados do meio, e o nitrogênio da célula é determinado pelo 
método micro-Kjeldahl. 
b) Estimativas colorimétricas ou espectrofotométricas de constituintes do 
protoplasma. Neste método, um volume apropriado de cultura é lavado e tratado 
de maneira a liberar constituintes orgânicos do protoplasma. 
c) Medida do consumo de um metabólito ou acúmulo de um produto do 
metabolismo. O consumo de O2 e a produção de um ácido a partir de um 
carboidrato fermentável são exemplos típicos. Essas medidas somente 
são satisfatórias para situações em que o consumo de O2 ou a produção do ácido 
não sofre limitações e, assim, refletem o crescimento. 
d) Turbidimetria. Bactérias em suspensão exibem o efeito Tyndall, como acontece 
com qualquer sistema coloidal. A quantidade de massa bacteriana pode ser medida 
tanto por absorbância como por nefelometria, que correspondem, respectivamente, 
à luz absorvida e à luz dispersada no meio. Os fatores que afetam as medidas 
turbidimétricas são: tamanho e forma das partículas, concentração, índices de 
refração relativos das partículas e dos meios e comprimento de onda da luz 
incidente. 
e) Consumo de um composto pela massa bacteriana. Se o aumento da massa 
bacteriana é proporcional ao consumo de uma determinada substância, pode-se 
correlacionar o desaparecimento da substância de uma solução conhecida com o 
incremento da massa celular. 
 
Métodos diretos de contagem de partículas 
a) Contadores de partículas. A utilização de aparelhos baseados em desvios 
ópticos e eletrônicos permite a contagem de partículas individuais em meio aquoso. 
Exemplo: Coulter Counter, em que são registradas mudanças na condutividade 
elétrica quando partículas em suspensão são impelidas a passar por um pequeno 
canal por onde há uma corrente elétrica. Esse contador mede tanto o número 
quanto o tamanho das bactérias. As estimativas de tamanho são sujeitas a erros, 
uma vez que volumes iguais com formas diferentes apresentam diferenças 
na leitura da resistência elétrica. Por outro lado, o aparelho não distingue entre 
células grandes, únicas e células em término de separação ou gemulação. Além 
disso, partículas diferentes ou grumos também podem ser registrados. 
b) Câmaras de contagem. Neste método, é determinado o número de bactérias 
em um volume fixo da cultura, usando câmaras com áreas perfeitamente 
delimitadas. Este método tem a desvantagem de necessitar de um 
número relativamente grande de micro-organismos para se fazer a medida. 
Exemplo: Câmara de Neuwbauer. 
c) Esfregaços corados. Neste método, um volume conhecido de cultura é 
espalhado sobre uma determinada área de uma lâmina. O esfregaço é então fixado 
e corado. Como a área da objetiva é conhecida, o número de germes é estimado a 
partir da contagem das partículas em vários campos. 
 
Métodos Indiretos de Contagem de Partículas 
Estão baseados na capacidade de multiplicação dos micro-organismos, quando 
transferidos para um meio de cultura novo. Como resultado, estes métodos contam 
apenas células vivas e nem sempre todas elas. 
a) Diluição seriada ou do número mais provável. Neste método, a cultura é 
diluída até um ponto em que amostras da diluição, quando semeadas em meio 
apropriado, não apresentam crescimento. Assumindo que os micro-organismos são 
distribuídos ao acaso nas amostras das diluições, e que qualquer organismo viável 
presente nestas amostras irá crescer no meio novo, a densidade populacional 
original será estimada pela aplicação da teoria das probabilidades. A precisão do 
método é diretamente dependente do número de amostras tomadas por diluição. 
Mesmo que o número de amostras seja grande,a precisão permanece baixa. 
b) Plaqueamento em meio sólido. Neste método, amostras de diluições seriadas 
da cultura são semeadas em meios de cultura sólidos adequados e incubadas de 
maneira a permitir o desenvolvimento de colônias isoladas. Estas são contadas, e, 
depois de considerada a diluição, obtém-se o número de bactérias viáveis por 
mililitro na suspensão original, ou, como mais adequadamente se designa o número 
de unidades formadoras de colônias. 
Curva de crescimento 
A curva de crescimento pode ser arbitrariamente dividida em quatro fases: 
a) Fase de lag, durante a qual praticamente não ocorre divisão celular, porém há 
aumento de massa. 
b) Fase logarítmica, na qual ocorre divisão regular numa velocidade máxima e 
constante. 
c) Fase estacionária, durante a qual a velocidade de multiplicação diminui 
gradualmente, até que se anule. O número 
de bactérias presentes, por unidade de volume, permanece constante por um 
tempo determinado. Durante essa fase, o número de bactérias novas que se 
formam contrabalança com o número daquelas que estão morrendo. 
d) Fase de declínio, em que os micro-organismos gradualmente diminuem em 
número até que a cultura se torne estéril, ou seja, todos os micro-organismos 
morrem. 
 
3. Conhecer as 4 etapas principais do mecanismo de resistência microbiana a 
agentes antimicrobianos. 
As bactérias possuem diversos mecanismos de resistência aos antibióticos. 
Os principais são: Alteração na permeabilidade da membrana, alteração no local 
de atuação do antibiótico, bombeamento ativo do antibiótico para fora da bactéria e 
a produção de enzimas que destroem os antibióticos. 
Três condições devem ser preenchidas para que um antibacteriano iniba ou 
mate uma bactéria: a existência de um alvo, o antibacteriano deve ter a 
capacidade de atingir o alvo e não pode ser inativado antes de atingi-lo. Tempo 
e concentração também são parâmetros fundamentais. 
A resistência pode ser natural ou adquirida. A natural corresponde a uma 
característica da espécie bacteriana e todas as amostras desta espécie têm esta 
propriedade. Na adquirida, somente parte das amostras é resistente. 
Um conceito importante que deve ficar claro é que o antimicrobiano não induz 
a resistência e sim é um agente selecionador dos mais resistentes existentes 
no meio de uma população. 
A aquisição de resistência por uma célula bacteriana sensível é sempre decorrência 
de uma alteração genética que se expressa bioquimicamente. 
As alterações genéticas podem ser originadas de mutações cromossômicas ou 
pela aquisição de plasmídios de resistência ou por transposons . A resistência 
mediada por mutações é geralmente simples, isto é, atinge apenas um 
antibacteriano, porque dificilmente uma célula bacteriana sofre mutação 
simultânea para dois ou mais antimicrobianos. 
A mediada por fator R (plasmídio) pode ser simples, mas na maioria das vezes é 
múltipla, tornando a bactéria resistente a dois ou mais antibacterianos. Isto se deve 
à presença de genes de resistência, para diferentes antibacterianos, em um só 
plasmídio. 
São vários os mecanismos químicos que podem levar uma bactéria a se tornar 
resistente: produção de enzimas que modificam a molécula do antibacteriano 
tornando-o inativo; diminuição da permeabilidade à entrada do 
antibacteriano; alteração do alvo; síntese de novas enzimas que não sofrem ação 
do antibacteriano e expulsão do antibacteriano da célula. 
 
4. Defina a patogênese de Sífilis. 
 A penetração da bactéria no hospedeiro ocorre via mucosa ou pele lesionada 
 O período de incubação é em media de três semanas, mas pode chegar a 
três meses, até o aparecimento dos primeiros sinais e sintomas. 
 A espiroqueta invade os tecidos e penetra pelas junções de oclusão (tight) de 
células epiteliais. 
 TPA produz a enzima mucopolissacaridase, que digere mucopolissacarídeos 
do glicocálix de células endoteliais, permitindo a passagem da espiroqueta 
através do endotélio. 
 adesão de treponemas à componentes da matriz extracelular, como a 
fibronectina, e às células da pele ou mucosa 
 A proteína recombinante Tp0155 liga in vitro à fibronectina de matriz, 
enquanto Tp0483 liga à fibronectina solúvel e de matriz. 
 A proteína recombinante Tp0751 liga especificamente à laminina 
 Esta adesina possui também atividade protease zinco-dependente, 
degradando laminina e fibrinogênio humano e constituindo um mecanismo de 
lesão tecidual e disseminação. 
 TPA provoca uma forte resposta humoral e celular após a infecção. 
 Glicolipídeos, lipoproteínas, LOS e peptideoglicano estimulam a resposta 
imune inflamatória do hospedeiro, o que parece ser a principal causa de lesão 
tecidual 
 As proteínas do endoflagelo são antigênicas e estimulam as respostas 
humoral e celular 
 Em todos os estágios da sífilis as lesões possuem alterações vasculares e 
infiltrados celulares contendo linfócitos, macrófagos e plasmócitos 
 resposta imune celular na contenção é percebida pelo aparecimento dos 
nódulos ou granulomas no estágio primário da sífilis. 
 No caso de gomas sifilíticas, as lesões podem ser necrotizantes. 
 IgG permanece até o estágio latente da sífilis. 
 A cronicidade da infecção sugere que mecanismos de evasão participem na 
imunopatogenia da sífilis. 
 TPA é capaz de colonizar o sistema nervoso central (SNC) e placenta, 
sítios imunoprivilegiados do hospedeiro, o que pode permitir a sua 
persistência e posterior disseminação para outros sítios. 
 
5. Explique a problemática da Sífilis na gestação. 
A principal forma de transmissão de TPA é através do contato sexual, entre a área 
genital sifilítica e outras partes do corpo. A transmissão vertical, da mãe para o feto, 
pode ocorrer e provoca a sífilis congênita. A sífilis congênita ocorre quando há 
infecção do feto por via transplacentária. Esse tipo de infecção pode ocorrer em 
qualquer fase da doença, mas é mais comum quando a gestação ocorre durante o 
período latente da sífilis. Nos estágios primários e secundários, a infecção leva a 
formação de natimortos, podendo também haver mortalidade neonatal. 
Os principais sintomas da sífilis congênita relacionam-se a lesões de pele e 
mucosas; lesões hepáticas, pulmonares, renais, ósseas; lesões oculares; 
deformações ósseas, deformações nos dentes (dentes de Hutchinson); e lesões 
neurológicas.