Aula 01 - Bactérias

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Bactérias 
Fatores de Virulência 
Fatores de virulência são estruturas ou metabólitos bacterianos utilizados por bactérias no desenvolvimento do processo 
infeccioso. Os fatores de virulência permitem que o patógeno entre, replique, dissemine e persistir no hospedeiro, seja por 
mecanismos de destruição ou escape do sistema imunológico. (Trabulsi, 2015) 
 
● Patogenicidade: capacidade de um microrganismo em causar doença 
● Virulência: grau de patogenicidade 
 
Microbiologia 
Etiologia 
 Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência) 
 
⤷ Envolve o estudo de organismos: 
● Procarióticos (sem membrana nuclear nem outras estruturas intracelulares organizadas, ex. bactérias, archaeas) 
● Eucarióticos (algas, protozoários, fungos e helmintos) 
● Seres acelulares (vírus) 
 
Taxonomia, classificação e filogenia 
⤷Taxonomia é a ciência que lida com a classificação, identificação e nomenclatura dos seres vivos. 
● Classificação - criação de novos taxa; 
● Identificação - alocação de um isolado dentro de espécies conhecidas; 
● Filogenia - relações evolutivas (“parentesco”) entre organismos; 
 
Fechamento 
O que caracteriza a vida? 
● Ser constituído de célula 
● Metabolismo próprio 
● Reprodução 
● Evolução 
● Entre outras características 
 
Bactérias 
● São células procariontes 
● Microscópica 
● Unicelular 
● Foco: bactérias de importância médica 
 
Classificação dos seres vivos 
1735 – Século XVIII 
 Carolus Linnaeus 
 Reinos 
o Animal 
o Vegetal 
 
1886 - Haeckel 
● Reinos 
○ Animal 
○ Vegetal 
○ Protista 
■ Propôs que o reino protista 
incluísse as bactérias, os 
protozoários, as algas e os 
fungos 
 
1938 - Copeland 
● Reinos 
○ Animal 
○ Vegetal 
○ Protista 
○ Monera 
 
1969 - Whittaker 
● Sistema de 5 reinos 
○ Animal (Animalia): animais 
○ Vegetal (Plantae): vegetais 
○ Protista: eucariotos unicelulares - 
protozoários e microalgas 
○ Monera: procariotos - bactérias e algas 
azuis/verdes 
○ Fungi: eucariotos aclorofilados 
 
 
Cél. Procarionte Cél. Eucarionte 
Bactérias Fungos, protozoários e helmintos 
Tipos celulares dos 
patógenos 
Análise Filogenética 
Propôs elevar os 3 tipos de células para um nível acima do reino - Domínio - Archaea (procariotos), Bacteria (procariotos), 
Eukarya (eucariotos). 
 
Classificação em 3 domínios: 
● Dois tipos diferentes de células procarióticas 
● Diferenças dos ribossomos nos diferentes tipos celulares - análise do RNA ribossomal 
 
Domínio 
Woess, 1979 
● Eukarya 
● Archaea 
● Eubactéria 
 
Divisão dos reinos (atual) 
1. Eubactérias (células procarióticas) 
2. Arqueobactérias (células procarióticas) 
3. Eucariotos (células eucarióticas) 
 
 
A árvore universal da vida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Célula procariótica X célula eucariótica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tamanho 
 O tamanho entre as bactérias não é uniforme. 
 
Obs.: 1µm = 1000 nm ⟶ tamanho relativo da bactérias 
10000 nm → tamanho médio de uma hemácia, por isso algumas bactérias se hospedam dentro de células eucariontes. 
→ é como se a célula 
procariótica fosse uma 
“startup”, conseguindo fazer os 
processos metabólicos com 
menos organelas que as células 
eucarióticas. 
 
Morfologia bacteriana - FORMA 
A morfologia é uma característica genética. 
Geralmente, as bactérias são monomórficas (apresentam-se apenas de uma forma em toda a sua vida), mas fatores 
ambientais e de cultivo podem alterar a forma das bactérias. 
 
Ex. Neisseria gonorrhoeae em secreção uretral apresenta-se como diplococo gram negativo em forma de grão de café 
fagocitado no interior dos neutrófilos / cultivo: perde essa forma. 
 
Principais formas das bactérias: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs.: existem bactérias como outros formatos, mas são menos comuns. 
 
Morfologia bacteriana – ARRANJO 
Algumas bactérias, no momento da divisão, permanecem unidas formando arranjos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs.: Bacilo de importância clínica: geralmente apresenta-se isolado 
Colônia: unidade vista macroscopicamente; Arranjo: unidade vista apenas microscopicamente 
1. Coco (forma arredondada) 
2. Bacilo (forma de bastão) 
3. Cocobacilo 
4. Vibrião 
a. Forma de bastão encurvado ‘’ vírgula’’ 
b. Movem-se por flagelos 
5. Espirilo 
a. Rígida 
b. Forma de espiral 
6. Espiroqueta 
a. Flexível 
b. Forma de ‘’ saca-rolha’’ 
c. Movem-se por filamentos axiais – 
lembram flagelo, mas estão dentro de 
uma bainha externa flexível. Ex. 
Leptospira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Citologia bacteriano: estrutura e função 
Estruturas essenciais: 
● Material genético (DNA circular) 
● Ribossomos 
● Citoplasma 
● Membrana plasmática 
● Parede celular 
○ Essencial para todas as bactérias, 
exceto para as do gênero mycoplasma. 
 
Estruturas não essenciais 
● Plasmídeo (DNA) 
● Fímbrias 
● Cápsula 
● Flagelos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Glicocálice 
● Polímero gelatinoso situado externamente à parede celular: Cápsula/ Camada viscosa 
● Formado por polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos 
● Glicólise forma a cápsula 
 
1. Bacilo/ gram negativo / Ex. Scherichia Coli / Enterocolite, Cistite 
2. Estreptococo / gram positivo / Ex. Streptococcus pneumoniae / Pneumonia 
3. Estafilococo / gram positivo / Ex. Staphylococcus aureus / Furúnculo 
4. Vibrião (bastão encurvado) / gram negativo / Ex. Vibrio cholerae / Cólera 
5. Diplococo / gram negativo / Ex. Neisseria gonorrhoeae / Gonorreia 
6. Espiroqueta/ gram negativo / Ex. Treponema pallidum / Sífilis 
Denominações: 
• Camada limosa: substância desorganizada e fracamente aderida (é o Glicocálice) 
 
• Cápsula: substância organizada e fortemente aderida → FATOR DE VIRULÊNCIA 
 
• Biofilme: quando a cápsula auxilia as células a se fixarem no ambiente e umas às outras. Podem se desenvolver em 
material inerte (ex.: cateter) ou biológico (ex.: tártaro no dente) 
o Empresas de tratamento de águas colocam cloro residual na água para impedir a formação de biofilme 
nos ductos de circulação 
o “Unidos venceremos” → um protege o outro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Funções: 
 Reserva de águas e nutrientes, proteção contra bacteriófagos (vírus que infecta bactéria), aumento da capacidade 
patogênica bacteriana e aderência. 
 
 Estrutura de adesão - Streptococcus mutans (imagem ao lado) 
o Colonizador primário da placa dental 
o Produtor exímio de polissacarídeo extracelular (Dextrana) 
o Bactéria acidófila 
 
 Tártaro (biofilme) 
 
Parede celular 
• Circunda a membrana plasmática 
• Quase todas as bactérias possuem (exceto bactérias do gênero Mycoplasma) - Ex.: Mycoplasma pneumoniae 
(Pneumonia) 
 
Funções: 
• Proteção contra alterações ambientais adversas e lise osmótica (geralmente a pressão osmótica é maior no meio 
externo) 
• Participa da divisão celular 
• Confere forma à célula 
• Âncora o flagelo 
• Classifica as bactérias em: 
○ Gram positivas ou Gram negativas, através da coloração de Gram e, bactérias álcool-ácido resistentes (Ex.: 
Mycobacterium tuberculosis ou não, através da coloração de Ziehl-Neelsen) 
 
 
Características Gram+ Gram- 
Peptideoglicano (dissacarídeo + polipeptídeo). Presente apenas em 
bactérias. 
Espesso 
Muitas camadas 
Fino 
Poucas camadas 
Ácidos teicóicos (Adesão à célula humana) Presente Ausente 
Espaço periplasmático 
Contém enzimas hidrolíticas e enzimas (ex.: beta-lactamase) que inativam 
alguns antibióticos (ex.: penicilina) 
Ausente 
 
Presente 
Membrana externa. 
LPS (lipopolissacarídeos) presente na membrana externa 
Ausente Presente 
Obs.: 
• LPS é considerado uma endotoxina (fator de virulência) 
 
• Os gram positivos (+) possuem uma parede celular grossa envolvendo a membrana citoplasmática que é composta 
por peptideoglicano e ácidos teicóicos. Este ácido favorece a adesão. 
 
• Os gram negativos (-) possuem camada pouco espessa de peptideoglicano e presença de uma camada externa 
contendo lipopolissacarídeo(LPS), que só ela tem. 
 
 
Toxinas (Fator de Virulência) 
• Substâncias produzidas por micro-organismos capazes de causar danos ao organismo humano. 
 
• Exotoxinas (proteína ou enzima): produto de metabolismo bacteriano secretado no meio externo à célula. 
 
• Endotoxina (lipídeo): moléculas intracelulares ou que fazem parte da estrutura bacteriana. A endotoxina pode ser 
liberada após a morte bacteriana (lise celular). 
 
ATENÇÃO!! 
→ É importante saber quem causa a sintomatologia: a bactéria ou a toxina produzida por ela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
→ Endotoxina (LPS da gram negativa) 
Qual a consequência da liberação de uma grande quantidade de LPS? 
• Ativação de citosinas vasoativas (vasodilatação) 
• Ativa sistema complemento e cascata de coagulação (obstrução intravascular) 
 
LPS liberado em menor quantidade... 
• Resposta inflamatória protetora (febre, vasodilatação, etc). 
 
 
Coloração de Gram 
Passo a passo da metodologia de Gram 
• Cubra o esfregaço com violeta-de-metila e logo após deixe 
por aproximadamente 15 segundos; 
• Adicione igual quantidade de água sobre a lâmina coberta 
com violeta-de-metila e então deixe agir por mais 45 
segundos; 
• Escorra o corante e lave em um filete de água corrente; Cubra 
a lâmina com lugol diluído (1/20) e deixe agir por 
aproximadamente 1 minuto; 
• Escorra o lugol e lave em um filete de água corrente; 
• Adicione álcool etílico (99,5º GL) sobre a lâmina; descorando-
a, até que não desprenda mais corante; 
• Lave em um filete de água corrente; 
• Cubra a lâmina com safranina e deixe agir por 
aproximadamente 30 segundos; 
• Lave em um filete de água corrente; 
• Deixe secar ao ar livre, ou seque suavemente com o auxílio 
de um papel de filtro limpo; 
• Visualize no microscópio. Logo após leia em objetiva de 
imersão (100 X). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Gram + é positiva ao primeiro corante. Não descolore, não perde o corante. 
• Gram - é negativa ao primeiro corante. Descolore, perde o corante. 
 
Após, jogar o segundo corante, a safranina é possível observar que: 
• As bactérias que perderam o primeiro corante, e se coram com a safranina (gram -) ficam vermelhas. 
• As bactérias que não perdem o corante violeta, não se cora pela safranina (contínua roxa) é gram +. 
 
→ Por que corar bactérias? Pois, elas são transparentes. 
→ Existem outras colorações, além da de Gram? Sim. 
Membrana plasmática 
Composição: 
● Dupla camada fosfolipídica 
● Proteínas periféricas e integrais 
● Ausência de esteróis. 
 
Funções: 
● Delimita o meio externo e interno 
● Permeabilidade seletiva (controle de entrada e saída de substâncias) 
● Trocas nutritivas 
● Produção de energia 
● Síntese da parede celular 
● Papel na divisão celular, capacidade respiratória 
 
Citoplasma 
Composição: 
● 80% de água e íons inorgânicos 
● Ribossomos (70S) - síntese proteica 
● Cromossomo 
● Plasmídeos (nem sempre presentes) 
● Inclusão/grânulos (nem sempre presentes). Reserva de glicogênio, amido, lipídio, etc. Moléculas podem ser 
oxidadas para a produção de ATP, provendo, assim, a viabilidade celular, ainda que sem multiplicação. 
 
 
Material Genético 
⤷ Cromossomo 
● Disperso no citoplasma 
● 1 cromossomo (maioria) 
● Dupla fita circular (maioria) 
● Contém genes essenciais à sobrevivência da 
bactéria 
● NUCLEÓIDE: região onde está presente o 
cromossomo 
 
⤷ Plasmídeo 
● Pequenas moléculas circulares de DNA dupla fita 
● Contém genes de resistência a medicamentos, 
de produção de fatores de virulência etc 
● Nem toda bactéria tem 
● Vantagem seletiva 
○ Duplicam, independente da divisão 
celular 
○ FATOR DE VIRULÊNCIA!!! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Flagelo 
● Longos apêndices filamentosos semirrígidos 
● Composição protéica (flagelina) 
 
Função: 
• Motilidade (rotação do corpo basal) 
● Se move em direção à ambiente favorável ou para longe de um ambiente adverso FATOR DE VIRULÊNCIA 
● Ex.: Escherichia coli (agente etiológico da cistite) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diferenciação dos flagelos quanto à localização 
Tipos: 
• Peritríquios (flagelos ao longo da célula) 
• Monotríquio (apenas 1 flagelo em um polo) 
• Lofotríquios (flagelos em um polo) 
• Anfitríquios (flagelos em ambos os polos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Filamentos axiais e endoflagelo 
• Feixes de fibrilas que originam na célula 
• Presentes nas espiroquetas 
• Movimento espiral (tipo saca-rolha) permite, provavelmente, que bactérias movam-se efetivamente pelos fluidos 
corporais. FATOR DE VIRULÊNCIA 
• Ex. Treponema pollidum (agente etiológico da sífilis) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pilli/Fímbrias 
• Mais curtos, retos e finos que os flagelos (semelhante a pelos) 
• Composição proteíca (pilina) 
• FATOR DE VIRULÊNCIA: adesão (adesinas nas extremidades) 
• Outra função importante: troca de material genético entre bactérias (conjugação), denominado pili sexual 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esporo/ Endósporo 
• As bactérias esporulam quando a diferenciação ocorre em situações adversas (falta de nutrientes, água, pH 
desfavorável, etc), mas nem todas as bactérias esporulam!! 
• Algumas etapas importantes da esporulação: perda de água, armazenamento do material genético, formação de 
mais camadas protetoras, etc. 
• O endósporo consiste na forma de RESISTÊNCIA da bactéria. A forma vegetativa é quando a célula tem capacidade 
reprodutiva (esporo bacteriano não se reproduz). 
• Principalmente em bactérias do gênero Bacillus e Clostridium. 
• Vale ressaltar que a bactéria esporulada pode voltar à forma vegetativa (reprodutiva e metabolismo ativo) quando 
as condições se tornarem favoráveis novamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Crescimento bacteriano 
• Está relacionado ao aumento do número de células bacterianas (quantidade) 
 
 
 
Reprodução bacteriana 
• Fissão binária (mais comum) – tipo de reprodução assexuada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fatores que influenciam no crescimento bacteriano 
• Fonte de energia 
• C, H, O, N, P, S (alguns não necessitam de O2) 
• K, Mg e Ca 
• Fe, Cu, Mb, Zn 
• Vitaminas 
• Temperatura ideal 
• pH ideal 
• Pressão osmótica (concentração de sal ideal) 
• Água 
• Etc. 
 
→ As bactérias podem ser classificadas, de acordo com seus fatores de crescimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Classificação de acordo com o metabolismo 
Aeróbios obrigatórios (estrito) 
• Só conseguem sobreviver e multiplicar-se em ambientes com a presença de oxigênio 
• Ex. Pseudomonas aeruginosa 
 
Anaeróbios obrigatórios (estritos) 
• Só consegue sobreviver e multiplicar-se na ausência de oxigênio 
CRESCIMENTO = REPRODUÇÃO = MULTIPLICAÇÃO = PROLIFERAÇÃO 
 
METABOLISMO – Obtenção de energia e fonte de elementos químicos 
As bactérias de importância médica são QUIMIO-HETEROTRÓFICAS, pois utilizam 
compostos orgânicos como fonte de carbono e energia. 
• Ex. Clostridium tetani 
 
Anaeróbios facultativos 
• Consegue se multiplicar e sobreviver tanto na ausência como na presença 
de oxigênio 
• Ex. Escherichia Coli 
 
Microaerófilos 
• São organismos que crescem em meios com quantidade de oxigênio 
muito pequenas, mas em meios com quantidades de oxigênio normal não 
conseguem crescer. Não toleram o oxigênio ambiente 
• Ex. Campylobacter jejuni 
 
Anaeróbios aerotolerantes 
• Não podem usar o oxigênio para o crescimento, mas toleram sua presença 
• Ex. Lactobacillus 
 
 
 
 
 
Fatores que influenciam no crescimento bacteriano 
Temperatura 
• Temperatura mínima/ TMI (menor temperatura que a 
bactéria consegue crescer) 
• Temperatura ótima/ TO (cresce melhor) 
• Temperatura máxima/ TMA (maior temperatura em que 
o crescimento é possível) 
 
→ Mesófilos (bactérias de importância clínica) 
• TMI: 10º C/ TO: 25-40ºC / TMA: 45ºC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
pH 
 
 
 
 
 
 
 
 
→ Neutrófilos (maioria) – 6,5 e 7,5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fases do crescimento bacteriano 
 
Anotações do vídeo 10 vírus e bactériasmortais 
Streptococcus A - Comedores de carne 
Fresh-Eating Disease 
● Indivíduo arranhou a canela em um coral debaixo da água 
● Tentou lavar a ferida para que ela secasse no sol quente do Havaí 
● Em 48 horas estava com um tipo violento de enfermidade grave 
● O médico disse que poderia ser necessário a amputação da perna esquerda toda 
● A bactéria entrou no tecido muscular através do ferimento. As bactérias reproduzem-se rapidamente dentro do 
tecido levando a necrose do tecido, devido a liberação de toxinas ou proteínas no tecido saudável. 
● Os glóbulos brancos não são avisados porque o tecido morto não sinaliza. Os antibióticos também não atingem as 
bactérias porque a circulação naquela região fica comprometida. É necessário retirar todo o músculo, tecido 
acometido. 
● Se a bactéria não for removida rapidamente ela pode ir para outros locais do corpo através da corrente sanguínea, 
podendo atingir rins, pulmões e fígado. 
● No paciente a bactéria atingiu os órgãos vitais, cursando com insuficiência pulmonar e cardíaca. Após 40 dias no 
hospital o paciente sobreviveu. 
● Mesmo após a retirada do tecido necrosado o membro pode perder parte ou toda a função. 
● A bactéria pode viver meses em superfícies. 
● Paciente não consegue mais praticar esportes 
● Atualmente está presente na maioria das gargantas dos americanos sem causar nenhum dano à eles. 
● A bactéria está presente até na água do mar.