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FACULDADE INTEGRAL DIFERENCIAL WYDEN CURSO DE FARMÁCIA DISCIPLINA: MICROBIOLOGIA RENYA KINANY DE ALMEIDA BATISTA ESTUDO DIRIGIDO TERESINA 2020 RENYA KINANY DE ALMEIDA BATISTA ESTUDO DIRIGIDO Estudo dirigido 1 apresentado à disciplina de Microbiologia. Professor: Luis Rodrigues TERESINA 2020 Defina as funções das estruturas bacterianas responsáveis pelas seguir: Parede celular: Proteger a célula, reforçando-a externamente. Diante disso, tem papel muito importante para evitar a plasmoptise em plantas e alguns protozoários, bactérias e fungos. Capsula: Ajuda em anexos, bem como impedir que a célula de dessecação e secagem, resiste à fagocitose por leucócitos. Plasmídeo: A sua única função é a iniciação da conjugação bacteriana. Membrana citoplasmática: Revestimento, proteção e permeabilidade seletiva. Fimbrias: Há dois tipos de fímbrias. As fímbrias comuns são curtas, finas e rígidas, têm função de dar a aderência para a bactéria em sua locomoção e temos também as fímbrias sexuais que são maiores e servem de canais para a transferência unidirecional de DNA entre células bacterianas no processo de conjunção Flagelo: Ajuda a motilidade das bactérias Pili: Ancoramento da bactéria ao seu meio e são importantes na patogénese. Ribossomos: Responsáveis pelo processo de síntese proteica. DNA/RNA: Enquanto o DNA é responsável por armazenar as informações genéticas dos seres vivos, o RNA atua na produção de proteínas. Esporos: Realiza a fecundação das plantas, tanto as briófitas quanto as pteridófitas. O conceito da curva de crescimento bacteriano é fundamental para entendermos a dinâmica das populações e o controle durante, por exemplo, a preservação ou a deterioração de alimentos, a microbiologia industrial, como a produção de etanol, o curso e o tratamento de doenças infecciosas, ou ainda o cultivo de microrganismos num laboratório de pesquisa. As populações bacterianas seguem uma série de fases de crescimento. Veja a figura abaixo Descreva os acontecimentos ocorridos fases de crescimento A, B, C e D. Intensa atividade de preparação para o crescimento populacional, mas sem aumento da população. Aumento exponencial da população. As mortes microbianas são equilibradas pela produção de novas células. A população se reduz em uma taxa logarítmica. Como os fatores de crescimento ambientais interferem no crescimento microbiano? O crescimento bacteriano é influenciado por vários factores ambientais, destacando-se o alimento, a temperatura, a humidade, o pH e o oxigénio. Cada um destes fatores é importante e pode limitar o crescimento, determinando o desenvolvimento bacteriano. A presença de alguns organismos, sejam outras bactérias ou determinados fungos pode levar a alterações do crescimento das populações bacterianas, quer pela competição por alimento e espaço quer pela produção de compostos químicos inibidores do seu crescimento. Cite os métodos de controle de crescimento físicos de microrganismos e seus respectivos mecanismos de ação. Fervura: O mecanismo de ação da fervura é a desnaturação de proteínas; Autoclavação: O mecanismo de ação da autoclavação é a desnaturação de proteínas; Pasteurização: O mecanismo de ação da pasteurização também é a desnaturação de proteínas. Cite os métodos de controle de crescimento químicos de microrganismos e seus respectivos mecanismos de ação. Efeito estático (bacteriostático, fungistático ou virustático)- inibição do crescimento. Em condições normais os microrganismos voltam a crescer. Efeito microbicida (bactericida, fungicida, viruscida) – morte do microrganismo. Os agentes químicos podem ser usados para descontaminação, desinfecção, anti- sepsia ou esterilização. Têm maior efeito nas células vegetativas por terem metabolismo ativo. Ocorrem variações na sua ação de acordo com concentração da substância e tempo de contato, pH, temperatura, tipo de microrganismo e presença de material orgânico (possível inativação da substância). O que provoca a diferença na retenção do violeta de genciana nas bactérias Gram-positivas e Gram-negativas? As bactérias 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. Já as bactérias 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. Quais estruturas são exclusivas do envoltório das bactérias gram- negativas? 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. Explique por que os bacilos Bacilos Álcool-Ácido Resistentes (BAAR) não se coram ou coram fracamente pelo método de Gram. O alto teor lipídico das micobactérias confere à esta a álcool-ácido resistência, que impede a coloração das bactérias pela técnica de Gram, normalmente utilizada. Algumas cepas de microrganismos possuem estruturas, produtos ou estratégias que contribuem para aumentar sua capacidade em causar uma infecção, que são chamados de fatores de virulência. A respeito deste tema responda os itens a seguir: Como se classificam as bactérias quanto a capacidade de causar doenças. De acordo com a morfologia, as bactérias podem ser classificadas como cocos, bacilos, vibriões, e espirilos. Diferencie Patogenicidade de Virulência. Virulência é a capacidade patogênica de um microrganismo, medida pela mortalidade que ele produz e/ou por seu poder de invadir tecidos do hospedeiro. Patogenicidade é a capacidade do agente invasor em causar doença com suas manifestações clínicas entre os hospedeiros suscetíveis. Cite as principais propriedades patogênicas das bactérias que causam doença, diferenciando-os. Uma patogênese provoca uma doença através de uma série de passos. Em primeira instância o hospedeiro (ser humano) tem que entrar em contato com o microrganismo; esse microrganismo necessita inocular os tecidos do mesmo; penetrar e evadir suas defesas; provocar algum dado ao tecido infectado. Essa série de ações definem uma doença e quando um microrganismo é identificado como o causador desse processo, ele é uma patogênese.Dentro dessa patogênese, podemos destacar a faze de contato e inoculação no corpo. Quando isso acontece é categorizada uma infecção, composta por transmissão, colonização e multiplicação (responsável por espalhar a doença no corpo). Quando ocorre a invasão do tecido e o sistema imunológico não corresponde, há o dano tecidual e a manifestação dos sintomas no corpo.Os níveis de danos e o tempo que todo esse processo leva é variado dependendo do indivíduo infectado e da bactéria infecciosa. Em pessoas de melhor saúde, jovens e adultos, algumas bactérias simplesmente passam sem causar danos. Entretanto, em crianças, idosos e pessoas com baixa imunidade, a patogenia pode ser mais danosa.Existem 2 mecanismos principais,são eles: Invasão e inflamação: - Bactérias podem aderir às células do hospedeiro, penetrar e se multiplicar no local nos tecidos sadios, induzindo a resposta inflamatória (eritema, edema, calor e dor) e Produção de toxinas e/ou enzimas: - exotoxinas: polipeptídeos secretados pelas células; - endotoxinas: LPS presentes na parede celular de Gram negativas. A) Bactérias patogênicas primárias: podem causar doenças em indivíduos sadios; b) Bactérias patogênicas oportunistas: geralmente só causam doenças nos indivíduos com algum tipo de deficiência em suas defesas naturais ou adquiridas; Como são divididas asexotoxinas de acordo com o sítio de ação? Toxinas que atuam na membrana citoplasmática, interferindo com mecanismos de sinalização da célula.a) Toxinas que alteram a permeabilidade da membrana celular; b) Toxinas que atuam dentro da célula, onde modificam enzimaticamente alvos citosólicos. Quais os dois mecanismos pelos quais as bactérias podem provocar doenças auto-imune? Quando possuem ou produzem antígenos semelhantes aos existentes nas células dos hospedeiros; Através de anticorpos contra as proteínas do choque térmico, produzidos por bactérias, podem provocar doenças auto-imunes. A família Enterobacteriaceae constitui mais de 50 gêneros de um grande grupo de bastonetes gram-negativos, que expressam uma variedade de antígenos e possuem diversos fatores de virulência e toxinas. Estas bactérias podem habitar o trato intestinal do homem e outros animais e são comumente denominadas de coliformes. Em laboratório clínico, a maioria dos achados de amostras biológicas são enterobactérias além dos estafilococos e estreptococos. Portanto, estas têm uma grande importância clínica. Sobre este grupo, responda: Quais as características comuns ao grupo das enterobactérias? São uma família de bacilos gram-negativos responsáveis por uma ampla gama de infecções em humanos e animais. Elas podem ser móveis ou sem motilidade, dependendo da espécie, e aeróbias ou anaeróbias em crescimento, e têm uma preferência por habitar o trato gastrintestinal. Possuem exigências nutricionais simples, fermentam glicose e produzem ácido a partir dessa reação. Como os gêneros e espécies de enterobactérias encontrados em amostras clínicas são diferenciados em laboratório clínico? Fermentação da glicose Fermentação da lactose Motilidade Utilização de citrato Descarboxilação da lisina Produção de sulfeto de hidrogênio (H2S) Produção de gás (CO2) Oxidase Produção de indol Produção de urease Produção de fenilalanina desaminase ou opção triptofanase Produção de gelatinase ou opção DNAse Os esquemas de identificação baseiam-se na determinação dos gêneros e espécies mais isolados na clínica, e nas provas mais características de cada gênero e espécie, baseado em alguns critérios como: facilidade de execução, facilidade de interpretação, custo, rapidez para leitura, etc. Explique o que são os antígenos O, K e H e porque a variação de fase antigênica é uma propriedade importante das enterobactérias. Antígeno O: é um polímero imunogênico de oligossacarídeos em repetição, que faz parte da camada de lipopolissacarídeos; Antígeno K: é um polissacarídeo ácido capsular, espesso e mucoide; Antígeno H: é um antígeno flagelar formado pela polimerização da flagelina. As E. coli causadoras de diarreias são classificadas por seus fatores de Virulência. Caracterize resumidamente as principais características do seis grupos. Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC): ETEC são caracterizadas por colonizarem a superfície da mucosa do intestino delgado, principalmente o íleo, e por produzirem enterotoxinas termoestáveis (ST) e termolábeis (LT) que alteram as funções dos enterócitos, aumentando a secreção e reduzindo a absorção de líquidos, sem induzirem alterações morfológicas significativas no intestino. E. coli enteropatogênica (EPEC):A principal característica deste patotipo é causar uma lesão denominada de attaching and effacing - A/E. A lesão A/E é caracterizada por uma adesão íntima da bactéria ao epitélio intestinal, com destruição das microvilosidades intestinais, alterações no citoesqueleto, com formação de estruturas semelhantes a pedestais e acúmulo de actina polimerizada logo abaixo da ligação da bactéria à célula. Os principais genes responsáveis pela lesão A/E estão inseridos numa ilha de patogenicidade denominada LEE (Locus of Enterocyte Effacement), presente nos patotipos EPEC e EHEC. E. coli enterohemorrágica (EHEC) e E. coli produtora de toxina Shiga (STEC): E. coli enterohemorrágica (EHEC) e E. coli produtora de toxina Shiga toxina (STEC), também conhecida como E. coli verotoxigênica (VTEC), em função do efeito citotóxico em células Vero, se referem a cepas de E. coli que produzem pelo menos umas das toxinas Shiga. Outro fator de virulência importante para a caracterização de EHEC é a presença da ilha de patogenicidade LEE (locus of enterocyte effacement), com genes responsáveis pela formação de A/E, como em EPEC. E. coli necrotoxigênica (NTEC):NTEC são caracterizadas pela produção de toxinas CNF (fator necrotizante citotóxico) (De Rycke et al. 1999). A existência de dois tipos de CNF, tipo 1 e tipo 2 (CNF1 e CNF2), foi demonstrada em cepas de E. coli isoladas de bezerros, leitões e crianças com enterite. Quais são as doenças causadas pelas espécies do gênero Klebsiella? As bactérias dessa família são responsáveis por causar sepse, infecções do trato urinário como cistite e pielonefrite e pneumonias nosocomiais e até mesmo comunitárias Caracterize o processo patológico da infecção por Shigella e Salmonella. Shigella: Shigelose é uma infecção aguda do intestino causada ppelas bactérias Gram-negativas Shigella spp. Os sintomas incluem febre, náuseas, vômitos, tenesmo e diarreia, com fezes geralmente sanguinolentas. O diagnóstico é clínico e confirmado por meio de cultura de fezes. Salmonella: a única forma de confirmar que a infecção está sendo causada pela Salmonella sp. é fazer um exame de fezes, no qual uma amostra de fezes é enviada para o laboratório, de forma a identificar quais as bactérias que estão presentes. O gênero Staphylococcus é composto de 37 espécies, 17 delas podem ser isoladas de amostras biológicas humanas. Os estafilococos são geralmente encontrados na pele e mucosas do homem e de outros animais. Muitas espécies são isoladas de partes específicas do corpo humano ou de certos animais, por exemplo: S. auriculares encontrado como parte da microbiota humana do conduto auditivo e S. hyicus causando dermatite infecciosa em suínos. Responda os itens abaixo: Caracterize o gênero Staphylococcus, detalhando suas características intrínsecas. As bactérias do gênero Staphylococcus apresentam coloração Gram-positiva e são consideradas agentes patogênicos para os humanos. Organizam-se em grupos que se assemelham à cachos de uvas, com formas esféricas de cocos. Os representantes deste grupo são anaeróbios facultativos, vivem muito bem com ou sem oxigênio. Quais as espécies do gênero Staphylococcus mais comumente associadas a doenças no homem? Staphylococcus aureus; Staphylococcus epidemidis; Staphylococcus saprophyticus Descreva a estrutura da célula do S.aureus, relacionando com seus fatores de virulência. Têm cápsula que protege muitas estirpes contra fagocitose e o sistema imunitário.Péptidoglicano, na parede celular: tem alguma atividade de endotoxina, estimulando a febre e vasodilatação excessivas, devido à produção pelas células imunitárias de citocinas como a IL-1.Proteína A:especifica dos S.aureus. Neutraliza imunoglobulinas (anticorpos).Ácidos teicóicos: são fibrilhas como o polissacarídeo A que servem para ancorar a bactéria, impedindo-a de ser arrastada (pelo sangue, urina, suor ou outros fluidos) da sua área de colonização.Toxina alfa: produzida pelo Staphylococcus aureus, destrói vários tipos de células.Toxina beta: produzida apenas pelo Staphylococcus aureus, destrói vários tipos de células.Toxina delta: produzida pela maioria dos estafilococos. É um surfactante que desestabiliza com a membrana celular destrói, por lise celular (explosão dos conteúdos), eritrócitos e muitos outros tipos de células.Toxina gama e leucocidina P-V: grupo de até seis toxinas que formam poros na membrana celular de leucócitos, destruindo-os por lise. Coagulase : esta enzima coagula o sangue ao transformar o fibrinogénio em fibrina, da mesma forma que a trombina humana. A formação de coágulos à volta das bactérias dificulta o seu reconhecimento e fagocitose pelas células dosistema imunitário. Diferencial para Staphylococcus aureus. Fibrolisina ou estafilocinase: produzido pelo Staphylococcus aureus. Dissolve os coágulos de fibrina, o que é útil se forem tão grandes que impeçam a sua multiplicação e invasão.Hialuronidase: degrada a matriz extra-celular humana, composta de ácido hialurónico, facilitando a invasão dos tecidos.Catalase: protege as bactérias dos ataques com superoxidantes produzidos como defesa pelos leucócitos. A enzima catalase transforma o peróxido de oxigénio (presente na "água oxigenada" usada como asséptico) em água e oxigénio inofensivos.Lipase: todos os Staphylococcus aureus e 30% dos outros produzem-nas. Dissolvem lípidos neutralizando defesas lipídicas (que repelem água e causam desidratação das bactérias) como o sebo da pele e mucosas. Penicilinase: produzida pelas estirpes resistentes ao antibiótico penicilina. Ela degrada o antibiótico. É espalhada por troca de plasmídeos contendo o gene nas trocas sexuais bacterianas. Enterotoxinas: produzidas em alimentos durante a fase de crescimento. São peptídeos de pequeno peso molecular. São resistentes às enzimas digestivas e ao calor, não sendo destruídas pelos processos de cocção e esterilização. Agem na parede do estômago, nos receptores do nervo vago. São produzidas diversas toxinas, designadas por letras: A, B, C (C1 e C2), C, D, E, F e G. As manifestações clínicas das doenças estafilocócicas podem resultar da atividade de toxinas ou da proliferação dos microrganismos, levando à proliferação de abcessos ou destruição de tecidos. Relacione os fatores de virulência com as doenças causadas por S. aureus. Os fatores de virulência, já descritos no mínimo 15 para S. aureus, são componentes de superfície microbiana que reconhecem as moléculas da matriz extracelular do hospedeiro, 25 toxinas e 20 moléculas de evasão do sistema imune do hospedeiro. Preencha o quadro abaixo relacionado as características dos Streptococcus. A. Quadro 1 MICROORGANISMOS INFECÇÕES Streptococcus pneumoniae pneumonia, meningite, sinusite e infecção do ouvido médio. Streptococcus agalactiae uretrites, ulcerações genitais e ulcerações orais Streptococcus viridans abcessos dentários ou endocardite Streptococcus pyogenes Amigdalite,Faringite,Impetigo,Erisipela... B. Quadro 2. FATORES DE VIRULÊNCIA EFEITOS BIOLÓGICOS Proteina M Interfere com a fagocitose de modo que amostras ricas nesta proteína são resistentes, tornando-se sensíveis na presença de anticorpos anti-M; Proteína F possibilita a fixação da bactéria à mucosa faringoamigdalina; Exotoxina piogênica Altera a função da célula e causa sua morte Estreptolisina S é a responsável pelo halo de hemólise. Estudos recentes sugerem que ela é responsável pela morte de uma parte dos leucócitos que fagocitam o S. pyogenes; Estreptolisina O Parece contribuir com a virulência do S. p yegenes porque pode lesar outras células além das hemácias. Estreptoquinase envolvidas na patogênese das infecções estreptocócicas. C5a-peptidase é tóxico para células animais in vitro e in situ; Pneumolisinas desestabilizam as membranas da células humanas Fosforilcolina liga-se a recpetores das células do hospede, permitindo ao pneumococo entrar nelas e escapar ao sistema imune. Sobre as Micobactérias, bacilos de Hansen e os de Kock, responda aos questionamentos abaixo: Quais as características da parede celular das micobactérias? A parede celular das micobactérias, consiste de um complexo (mAGP) mycolylarabinogalactan-peptidoglycan (ROMBOUTS et al. 2012). A parede é responsável pela resistência inata aos antibióticos e desempenha um papel importante, para a sua virulência e viabilidade (CAREL et al. 2014). Possui em sua constituição química diversos lipídeos, entre eles os ácidos micólicos (AM) que são responsáveis pela morfologia do bacilo e utilizados em testes de identificação das espécies e subspécies de micobactérias (BRASIL 2008; GROENEWALD et al. 2014). É também na parede que se encontra o composto 6-6’ dimicolato de trealose responsável pela película que M. tuberculosis forma em meio de cultivo líquido e pelo aspecto de corda do crescimento bacilar em esfregaços. Quais as doenças causadas por estes microorganismos e suas manifestações clínicas? Mycobacterium tuberculosis: Tuberculose humana; Mycobacterium bovis: Tuberculose humana/bovina; Mycobacterium leprae: Hanseníase Manifestações clínicas da Tuberculose: Sintomas gerais, como febre, perda ponderal, fadiga e sudorese noturna, podem ser encontrados, associados ou não a tosse e disfagia. Naqueles pacientes coinfectados com o HIV, a eviden- ciação de tuberculose pulmonar concomitante é mais frequente.Manisfestações Clínicas da Hanseníase: imorfa as lesões tornam-se avermelhadas e os nervos inflamados e doloridos. Na forma virchowiana surge o eritema nodoso hansênico: lesões nodulares, endurecidas e dolorosas nas pernas, braços e face, que se acompanham de febre, mal-estar, queda do estado geral e inflamação de órgãos internos. Aponte os principais métodos de diagnósticos. Hanseníase: O diagnóstico de caso de hanseníase é essencialmente clínico e epidemiológico, realizado por meio do exame geral e dermatoneurólogico para identificar lesões ou áreas de pele com alteração de sensibilidade e/ou comprometimento de nervos periféricos, com alterações sensitivas e/ou motoras e/ou autonômicas.Tuberculose: O conjunto de sintomas e a radiografia de tórax levantam a suspeita de tuberculose pulmonar, mas o diagnóstico definitivo é fechado após detecção do Mycobacterium tuberculosis no escarro. Chamado de exame de escarro ou de baciloscopia, este exame faz uma análise direta da secreção excretada pelos pulmões. Tratamentos e prevenção da hanseníase e da tuberculose. Tuberculose:o tratamento é feito com o uso de antibióticos. A prevenção é feita através da vacina BCG, recomendada para aplicação no primeiro mês de vida da criança. A vacina diminui as chances de desenvolver formas graves da doença, como a meningite tuberculosa, mas não é eficaz contra a tuberculose pulmonar. Outra forma é através da prevenção secundária com isoniazida.Hanseníase: A prevenção da hanseníase baseia-se em em medidas básicas de higiene (lavagem de mãos) e aplicação da vacina BCG em todas as pessoas que compartilham o mesmo domicílio com o portador da doença e o tratamento é feito com o uso de antibióticos.
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