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Fa tor Farma Morfologia Bacteriana Estruturas Bacterianas Crescimento e Reprodução Bacteriana Controle Microbiano Antibacterianos Resistência Bacteriana Micologia (Fungos) Virologia (Vírus) Pg. 4 Pg. 6 Pg. 14 Pg. 21 Pg. 26 Pg. 30 Pg. 33 Pg. 40 Deseja expor alguma crítica, dúvida, ou sugestão? Entre em contato comigo pelo e- mail: Me siga também no Passei Direto, lá posto muitos resumos da minha área de graduação e da saúde em geral, com certeza vai te ajudar bastante. Perfil Passei Direto: fatorfarma@gmail.com Fator Farma Bons estudos! Atenciosamente M. MayaraKelly Seres microscópicos 0,2 a 2,0 µm (micrometro) de diâmetro e de 2 a 8 µm de comprimento Procariotos Ausência de núcleo Material genético disperso pelo citoplasma Organismos unicelulares Forma isolada ou em colônias Diversos formatos e arranjos Formas e arranjos Circular: cocos Podem estar sozinhos ou agrupados Sozinho: isolado 2 cocos: diplococos 4 cocos: tétrade 8 cocos: sarcina (cúbico) Não é tão comum Cocos em cadeia (fileira): estreptococos Cocos agrupados (cachos de uva): estafilococos Bastão: bacilos Maior que os cocos Não formam estafilos Podem estar sozinhos ou agrupados 2 bacilos: diplobacilos Bacilos em cadeia (fileira): estreptobacilos MayaraKelly Coco + bacilos = cocobacilos Espiral: espirilos, espiroquetas e vibriões Movimento rápido Espirilos: Corpo rígido Locomoção com flagelos Espiroquetas: Mais flexíveis (mais onduladas) Locomoção por contrações citoplasmáticas Vibriões: "vírgula" Corpo semelhante a uma vírgula Altamente patogênico Nomenclatura cientifica 1ª regra Dois nomes: 1° gênero e o 2° espécie Ex. Sthaphylococcus aureus Escherichia coli 2ª regra Nome em itálico Ex. Sthaphylococcus aureus Escherichia coli 3ª regra Primeira letra do gênero é maiúscula Primeira letra da espécie é minúscula Caso esteja escrevendo manuscrito O itálico é representado por um traço em baixo do nome Ex. Sthaphylococcus aureus Escherichia coli Abreviação Primeira letra do gênero + o nome da espécie Em itálico (digitado)/ traçado (manuscrito) Ex. S. aureus E. coli Quando a espécie não é conhecida Nome do gênero + sp. Ex. Sthaphylococcus sp. Salmonella sp. MayaraKelly Estruturas internas à parede celular Estruturas citoplasmáticas Material Genético Em nucleoide Cromossomo ou DNA bacteriano Uma única molécula longa e contínua de DNA Dupla-fita Circular Toda bactéria possui Carrega toda a informação genética para as estruturas e as funções celulares Encontra-se fixado à membrana plasmática Na divisão celular: Acredita-se que as proteínas na membrana plasmática estão responsáveis pela replicação do DNA bacteriano e pela segregação dos novos cromossomos para as células filhas Células eucarióticas x Células procarióticas Os cromossomos bacterianos não são circundados por um envelope nuclear e não incluem histonas Plasmídeos Não é essencial Algumas bactérias possuem Quando presentes conferem vantagem seletiva Ex. resistência aos antibióticos É um DNA menor Está fora dos cromossomos Extracromossomais Circular Ganho ou perda de plasmídeos não causa danos à célula Transferidos de uma bactéria para outra Ribossomos Síntese de proteínas Células eucarióticas x Células procarióticas Os ribossomos da célula eucariota (80S) são maiores que os da célula bacteriana (70S) As proteínas das duas células são diferentes entre si Alvo importante para antibióticos Inibe a síntese de proteínas sem prejudicar as células humanas Membrana plasmática Estrutura fina Situada no interior da parede celular MayaraKelly Reveste o citoplasma da célula Bicamada lipídica Moléculas anfipáticas "As cabeças" são hidrofílicas Os corpos são hidrofóbicos Fosfolipídios e proteínas Células eucarióticas x Células procarióticas As membranas plasmáticas eucarióticas contêm carboidrato e esteróis (colesterol), já as procarióticas não possuem esteróis, tornando-se menos rígidas Exceção: Mycoplasma, não possui parede celular e contém esteróis de membrana Divisão do meio intra do extra celular Isolam compartimentos da célula Estrutura fluida Relacionada ao fosfolipídio Os componentes giram em torno dos seus eixos e se deslocam livremente pela superfície da membrana Permeabilidade seletiva O meio hidrofóbico da membrana restringe a passagem de água, de moléculas hidrossolúveis e de íons Substancias lipossolúveis (oxigênio, dióxido de carbono e álcool) podem atravessar a parte hidrofóbica com facilidade Transporte através da membrana Transporte seletivo de proteínas (glicoproteínas) Proteínas integrais: atravessam a membrana e permitem a passagem de algumas substancias Proteínas periféricas: fixadas no meio intra e no extra celular, função de receptor Parede Celular Estrutura complexa Presente em quase todas as bactérias Usada para diferenciar os principais tipos de bactérias Exceção: Mycoplasmas e arqueobactérias Manutenção da forma da célula Protege a membrana plasmática Previne a ruptura das células bacterianas quando a pressão da água MayaraKelly dentro da célula é maior que a fora dela Principal função Ponto de ancoragem para os flagelos Local de ação de alguns antibióticos Composição: rede macromolecular de peptideoglicano Peptideoglicano Consiste em um dissacarídeo repetitivo ligado por polipeptídios Formado por dois monossacarídeos: N-acetil-glicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM) NAM são ligados por cadeias de 4 aminoácidos (pontes cruzadas) Quanto mais camadas de peptideoglicano: mais resistente será a parede celular Diferenciação das bactérias pela parede celular: gram-positiva e gram- negativa Gram-positivas (G+) Em microscópio: coradas em azul/roxo Estrutura simples Uma camada grossa de peptideoglicano Parede menos susceptível a quebras 15 a 50+ camadas de peptideoglicano Presença do ácido teicoico (ligado ao peptideoglicano) e lipotecoico (ligado no fosfolipídio) Funções: Ligações Fixação em uma estrutura Identificação de bactérias (na prática) Bactérias Gram-positivas: Streptococcus pyogenes Sthapylococcus aureus Lactobacillus spp Streptococcus pneumoniae Clostridium tetani Enterococcus faecalis MayaraKelly Gram-negativas (G-) Em microscópio: coradas em vermelho/rosa Estrutura mais complexa Não contém ácidos teicoicos Uma ou poucas camadas de peptideoglicano e uma membrana externa Parede mais susceptível a quebras Para o tratamento é mais difícil de se quebrar Periplasma (espaço periplasmático) Localizado entre a membrana externa e a membrana citoplasmática Onde está situado o peptideoglicano (ligado a proteínas de transporte) Contém alta concentração de enzimas de degradação Membrana externa Consiste em lipopolissacarídeos (LPS), lipoproteínas e fosfolipídios Várias funções especializadas Fornece uma barreira contra a ação de: Detergentes Metais pesados Sais biliares Determinados corantes Antibióticos (ex. penicilina) Enzimas digestórias Não fornece uma barreira para todas as substâncias Os nutrientes devem atravessa- la para garantir o metabolismo celular Porinas Proteínas que possibilitam a passagem de moléculas (nucleotídeos, dissacarídeos, peptídeos, aminoácidos, vitamina B12 e ferro) Lipopolissacarídeo (LPS) Uma molécula grande e complexa Contém lipídios e carboidratos Três componentes: lipídio A, um cerne polissacaridico e um polissacarídeo O MayaraKelly Lipídio A Porção lipídica do LPS Toxina da bactéria o Somente terá ação de toxina quando liberada do LPS (morte das bactérias gram-negativas) Responsável pelos sintomas associados a infecções por bactérias gram-negativas: o Febre o Dilatação de vasos sanguíneos o Choque séptico o Formação de coágulos sanguíneos Cerne polissacarídeo Ligado ao lipídio A Contém açúcares (carboidratos) incomuns Papel estrutural Fornece estabilidade Polissacarídeo O "Cauda" que se estende para fora da membrana externa Se estende para fora do cerne Composto por moléculas de carboidratos Funciona como antígeno Útil para diferenciar as espécies de bactérias gram-negativas Bactérias Gram-negativas: Pseudomonas aeruginosa Haemophilus influenzae Escherichia coli Helicobacter pylori Vibrio cholerae Salmonella spp. Shigella spp. Estruturas externas à parede celular Capsula Camada viscosa, em geral de polissacarídeos Pode estar na bactéria ou não Vantagem seletiva quando está presente Contribuição na virulência bacteriana Forma de proteção da bactéria MayaraKelly Resistencia à fagocitose Permite a fixação das bactérias em diversas superfícies Biofilme bacteriano Conjunto de bactérias emaranhadas em uma superfície Ex. Biofilme avançado: placa de tártaro Flagelos Confere movimento para a bactéria Nunca é aleatório Podem ser peritríquios ou polares Peritríquios Flagelos distribuídos ao longo de toda a célula Polares Flagelos em uma ou ambas as extremidades da célula Monotríquios: um único flagelo Lofotriquios: um tufo de flagelos Anfitriquios: flagelos em ambos os polos da célula Fímbrias Presentes em gram-negativas Menores, mais curtos e mais numerosos que os flagelos Função semelhante à cápsula Capacidade de adesão Parecem pelos Fímbria sexual ou Pili Condutor de material genético durante a conjugação bacteriana Cápsula MayaraKelly Esporos ou endósporos São células "dormentes" especializadas Formadas quando os nutrientes essências para bactérias G+ se esgotam Bactérias G+ encontradas no solo Importante no entendimento de esterilização O esterilizante tem que ser capaz de matar os esporos Autoclave Resistencia ao calor e a compostos químicos Sobrevive por muitos anos no ambiente Estrutura de resistência a falta de água e nutrientes Esporulação/esporogênese: processo de formação do endósporo *Não é um meio de reprodução 1. Nutriente essencial para a célula fica indisponível ou torna-se escasso Uma fonte de carbono ou nitrogênio 2. Um cromossomo bacteriano e uma pequena porção de citoplasma são isolados por uma invaginação da membrana plasmática (septo do esporo) 3. Pré-esporo: o septo do esporo se torna uma membrana dupla fechada que circunda o citoplasma e o cromossomo, dentro da célula original 4. Uma espessa camada de proteína se forma em torno de toda a membrana externa do esporo Esse revestimento é responsável pela alta resistência dos endósporos a muitas substancias químicas agressivas 5. A célula original é degradada, e o endósporo é liberado MayaraKelly Germinação do endósporo Desencadeada pelo calor alto ou por pequenas moléculas germinantes (alanina e inosina) 1. As enzimas do endósporo rompem as camadas extras que o circundam 2. A água entra 3. Metabolismo começa Gêneros: Clostridium, Bacillus Clostridium tetani Clostridium botulinum Clostridium perfringens Bacillus anthracis Referências: TORTORA, Gerald J. Microbiologia. 12ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017 MayaraKelly Crescimento = reprodução Aumento do número de células Processo rápido Escala logarítmica Os microrganismos que "crescem" e se acumulam em colônias Colônias: grupo de células grandes o suficiente para serem visualizadas sem a utilização de um microscópio Os fatores necessários para o crescimento microbiano: físicos e químicos Quando não há os fatores ideais: falso negativo As bactérias não crescem, no diagnóstico ocorre o falso negativo Fatores físicos Temperatura Certas bactérias são capazes de crescer em extremos de temperatura Cada espécie bacteriana cresce a temperaturas mínima, ótima e máxima específicas Temperatura mínima: a menor temperatura na qual a espécie pode crescer Temperatura ótima: a espécie cresce melhor (zona de perigo) Temperatura máxima: a maior temperatura na qual o crescimento é possível Com base na faixa de temperatura podem ser classificados: Psicrófilos: frio Ex. crescimento em geleiras Psicotróficos: pode crescer a 0°C, tem temperaturas ótimas, geralmente de 20 a 30°C Crescem muito bem nas temperaturas dos refrigeradores Mesófilos: temperaturas moderadas A maioria das bactérias Ex. crescimento no ambiente, solo, alimento, corpo humano Termófilos: calor acima de 50°C Hipertermófilos: calor severo Ex. vulcões Representando graficamente a resposta de crescimento ao longo de um intervalo de temperatura Temperatura ótima: se encontra geralmente próxima à parte superior da faixa, no pico MayaraKelly Acima dessa temperatura a velocidade de crescimento cai rapidamente A temperatura elevada inativou os sistemas enzimáticos da célula Refrigeração Método mais comum de preservação dos alimentos Tem como base o princípio de que as velocidades de reprodução microbiana decrescem em baixas temperaturas Algumas espécies diminuem mais rápido do que outras Os psicotróficos Não crescem bem em temperaturas baixas Em determinado período são capazes de deteriorar lentamente o alimento Micélio fúngico Limo na superfície dos alimentos Alterações na cor ou no sabor do alimento A temperatura dentro de um refrigerador precisa ser bem ajustada Retarda o crescimento da maioria dos organismos deteriorantes Impede totalmente o crescimento da maior parte das bactérias patogênicas pH Acidófilas: crescimento em ambientes ácidos Neutrófilas: crescimento no pH ótimo 5-9 Alcadófilas: crescimento no pH básico 9-10 Microbiota humana: pH 4-8 Pressão osmótica Os microrganismos obtêm a maioria dos nutrientes na água presente em seu ambiente Requere água para o seu crescimento 80 a 90% de sua composição é água Quando a célula microbiana está em uma solução cuja concentração de solutos é mais alta do que em seu interior (ambiente hipertônico), a água da célula tende a atravessar a MayaraKelly membrana celular para o local de maior concentração de soluto Plasmólise O crescimento da célula é inibido A adição de solutos em uma solução e o aumento resultante na pressão osmótica podem ser utilizados para preservar alimentos Em resumo: as concentrações elevadas de sal ou açúcar removem a água de qualquer célula microbiana presente e, consequentemente, impedem seu crescimento Halófilos extremos: extrema concentração de soluto Halófilos obrigatórios: necessitam de alta concentração de soluto para seu crescimento Halófilos facultativos ou haloterante: mais comuns e não requerem altas concentrações de soluto Fatores químicos Fontes de Carbono É o esqueleto estrutural da matéria viva Metade do peso de uma típica célula bacteriana Quimioheterotróficos: obtêm maior parte do seu carbono de sua fonte de energia Materiais orgânicos: proteínas, carboidratos e lipídeos Quimioautotróficos e os fotoautotróficos: derivam seu carbono do dióxido de carbono Oxigênio De acordo com a utilização: aeróbios e anaeróbios Aeróbios Necessitam de oxigênio Aeróbios estritos (obrigatórios): só conseguem sobreviver na presença de oxigênio Aeróbios facultativos: não necessitam de oxigênio, mas crescem melhor na presença de oxigênio Microaerófilo: necessitam de oxigênio, mas em níveis menores Anaeróbios Não precisam de oxigênio Anaeróbios estritos (obrigatórios): morrem na presença de oxigênio Anaeróbios facultativos: não necessitam de oxigênio, mas crescem melhor na presença de oxigênio Aerotolerantes: não utilizam oxigênio, porém se tiver oxigênio no ambiente ela não morre MayaraKelly Reprodução Divisão binária, fissão binária Reprodução assexuada 1 bactéria dá origem a 2 células filhas idênticas à célula mãe As 2 células filhas darão origem a 4 outras células filhas e assim por diante 1. A célula se alonga e o DNA é replicado2. A parede celular e a membrana plasmática começam a se dividir 3. Paredes intermediárias se formam, separando completamente as duas cópias de DNA 4. As células se separam Tempo de geração Tempo necessário para uma célula se dividir e duplicar a população Em condições ideais é possível determinar o tempo de geração Uso de escalas logarítmicas Crescimento exponencial Ex. E. coli Divisão ocorre a cada 20 minutos Após 20 gerações, uma única célula = 1 bilhão de células Curva de crescimento Fases de desenvolvimento de uma cultura bacteriana Dividida em 4 fases: lag, log, estacionaria e declínio (morte celular) Fase lag Pode ou não existir Quando a amostra de bactéria é colocada no meio de cultura Fase de adaptação, preparação Período de pouca ou nenhuma divisão Duração: 1 hora a dias Intensa atividade metabólica Fase log Crescimento exponencial As células começam a se dividir Período de maior atividade metabólica Fase estacionaria Fase de equilíbrio Nem aumenta e nem diminui Bactérias se reproduzindo e morrendo ao mesmo tempo População se estabiliza Redução de nutrientes Mudanças de pH Fase de morte celular (declínio) MayaraKelly As bactérias começam a morrer O número de mortes se torna maior que o número de novas células Biofilmes Comunidade de bactérias envoltas de substâncias (açúcares) produzidas pelas próprias bactérias Confere proteção para as bactérias contra: A falta de nutrientes Agente químico (desinfetantes) O uso de antibiótico Pode se aderir a superfícies vivas e não vivas Removidas mecanicamente para depois ser utilizado o agente químico ou antibiótico Etapas de formação 1. Adesão das bactérias encapsuladas 2. As bactérias passam a secretar substâncias (polissacarídeos) que serão responsáveis pela manutenção da adesão 3. Outras bactérias com cápsulas ou não, irão aderir à matriz do biofilme 4. Última fase ocorre quando o ambiente não é mais favorável à sua manutenção, e consiste no descolamento do biofilme maduro Quando o biofilme se torna maduro = tártaro = ida ao dentista Quando o biofilme ainda não está maduro = remoção mecânica com escova de dentes e fio dental Meio de cultura Material nutriente preparado para o crescimento de microrganismos em laboratório Placa de petri e tubos de ensaio O meio de cultura deve estar estéril Uso da autoclave Inóculo: os microrganismos introduzidos em um meio de cultura MayaraKelly Cultura: os microrganismos que crescem dentro ou sobre um meio de cultura Não existe meio de cultura universal Existem meios de cultura para tipos de bactérias específicas O que tem que ter: Fonte de carbono e nitrogênio Fonte de energia Sais minerais Condições físicas Esterilização Estados físicos Líquido Turvação no meio Tubo de ensaio Sólido Contêm ágar Colônias Placa de petri Semissólido Movimento Tubo de ensaio Tipos de meios Meios quimicamente definidos Meios ricos em nutrientes Tabela dos componentes Diz que ele é quimicamente definido pois os componentes químicos são conhecidos Meios complexos Mais rico em nutrientes que o meio quimicamente definido Não há como definir os componentes Forma líquida: caldo nutriente Ágar adicionado: ágar nutriente Meios seletivos Selecionamento do crescimento de determinada espécie Isolamento MayaraKelly Impede o desenvolvimento de outros germes Adição de corantes Antibióticos Outras substâncias com capacidade inibitória de alguns germes Meio diferencial Possibilita a distinção entre vários gêneros e espécies Mudança de coloração Morfologia das colônias Ágar sangue Utilização de sangue É um meio utilizado com frequência para identificar espécies bacterianas que destroem hemácias As bactérias provocaram a lise das hemácias, produzindo zonas claras ao redor das colônias Ágar hipertônico manitol As bactérias capazes de fermentar o manitol em ácido (Staphylococcus aureus) causam a mudança de coloração do meio para amarelo Isso diferencia entre as bactérias que fermentam o manitol e aquelas que não o fazem Meio também seletivo o A alta concentração de sal impede o crescimento da maioria das bactérias, mas não de Staphlylococcus sp Referências: Slides e anotações da aula TORTORA, Gerald J. Microbiologia. 12ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017 MayaraKelly São métodos para destruir, inibir ou remover microrganismos de um local Químicos e físicos Ausência total dos microrganismos Redução do número de microrganismos a números aceitáveis RDC 12: Parâmetros de microrganismos e números aceitáveis Prevenção de doenças Conservação de alimentos Evitar a contaminação de água e do ambiente Esse controle pode ser possível pela ação de agentes físicos e químicos Propriedades de matar a célula microbiana ou de impedir sua reprodução Pode ser realizado por: Inibição: bloqueio da reprodução (crescimento) Ação microbiostática Morte lenta aos microrganismos Sempre terá no final do nome "stático" Ex. Fungistatico, bacteriostático Morte: levam a morte dos microrganismos Sempre terá no final do nome "cida" Morte rápida aos microrganismos Ex. Bactericida, fungicida Desinfetantes e antissépticos "ideais" Ainda não existem Efeito rápido Conceitos Esterilização A destruição total de todo e qualquer microrganismo Capaz de matar esporos bacterianos Superfícies inanimadas Desinfecção Consiste na morte de muitos microrganismos, mas não de todos Parcial Não mata esporos bacterianos Superfícies inanimadas e tecidos vivos Degerminação Remoção mecânica de microrganismos Sanitização Redução de microrganismos Similar à desinfecção Utilizado em industrias Desinfetante Qualquer produto químico utilizado sob algum objeto ou superfície (não vivo) Capaz de matar formas vivas de microrganismos Ex. Álcool utilizado para desinfecção do celular Antisséptico Produto químico empregado para matar microrganismos na superfície da pele nas membranas mucosas Ex. Álcool utilizado para antissepsia das mãos Nem todo desinfetante é antisséptico: muitos desinfetantes são prejudiciais às mucosas e a pele Ex. Água sanitária MayaraKelly Amplo espectro antimicrobiano Ação prolongada Estabilidade química Inodoro/odor agradável Incolor/não produzir manchas Histórico 100 anos atrás Pasteur Pasteurização Século XIX Ignaz Semmelweis e Joseph Lister Lavagem das mãos nos processos cirúrgicos Século XX Cientistas desenvolveram métodos químicos e físicos para o controle do crescimento microbiano Ação dos agentes de controle microbiano Alteração da permeabilidade da membrana Ruptura da membrana plasmática Ação microbicida Lesão de lipídeos causa vazamento do conteúdo celular A maioria dos desinfetantes de uso doméstico Ex. Quaternários de amônio Danos às proteínas Proteínas são termosensíveis Rompimento das ligações de hidrogênio ou pontes de dissulfeto, causando desnaturação das proteínas Produtos químicos ou calor Danos aos ácidos nucléicos Métodos que irão alterar o DNA e o RNA dos microrganismos Falhas no processo de reprodução Calor, radiação, produtos químicos Métodos físicos Calor Métodos de calor para conseguir matar totalmente os microrganismos/esporos precisam passar dos 100°C, ou seja, os métodos de calor só são esterilizantes se passarem dos 100°C Calor úmido Desnaturação das proteínas Fervura Desinfecção doméstica 100°C/30 min Método de desinfecção A água chega somente aos 100°C Pasteurização Não é esterilização Laticínios, sucos, vinhos... O produto será aquecido no máximo 71°C/15s Depois resfriado rapidamente (choque térmico) Redução da população microbiana Aumenta o prazo de validade UHT (Ultra High Temperature) 130°C/150°C Desnaturação das proteínas Deixa poucos nutrientes no produto final Leite de caixa Esterilização total do leite Autoclave Esterilização Qualquer objeto que não deforme em alta temperatura Meios de cultura, vidrarias, metais, etc. Vapor sob pressão 121°C/15 min Alta pressão MayaraKelly Ao atingir a temperatura máxima o ciclo é iniciado Exige embalagens próprias para autoclave Fita zebrada Método de avaliação de esterilização Muda de coloração para comprovar a esterilização Bege/amarelo > preto/marrom Calor seco Não há vapor Esterilização Chama direta Incineração Flambagem Esterilização em ar quente Forno 160 °C/2h ou 180°C/1h Controle de temperatura Variabilidade da temperatura Tempo em que o material irá ficar no forno Tempos muito longos Não há métodos de avaliação de esterilização Conhecimento do material Radiação Age alterando o material genético dos microrganismos Morte dos microrganismos Radiação ionizante Alto poder de penetração Radiação gama e raio X Perda de elétrons Radiação não ionizante Baixo poder de penetração Radiação UV Formação de dímeros de tiamina Ex. Fluxo laminar de segurança biológica Filtração É a passagem de um líquido ou gás por meio de um material semelhante a uma tela com poros pequenos o suficiente para a retenção de microrganismos Esterilização Materiais sensíveis ao calor Alguns meios de cultura, enzimas, vacinas e soluções antibióticas Baixas temperaturas Depende do microrganismo específico e da intensidade da aplicação Não mata os microrganismos A temperatura está muito abaixo da ideal para a reprodução das bactérias Em refrigeradores domésticos 0 a 7°C Efeito bacteriostático Redução da reprodução Métodos químicos Agentes químicos são substâncias que podem ser usadas como antissépticos ou desinfetantes Reduz ou elimina os microrganismos Os compostos químicos variam quanto a capacidade de matar microrganismos Álcool Desinfecção Desorganização dos lipídios da membrana plasmática Desnatura as proteínas Atividade bactericida, viricida, fungicida Não apresenta efeito esporicida MayaraKelly Desinfetante de superfície mais utilizado Menos efetivo Evaporação muito rápida (efeito muito curto) Álcool absoluto Não é diluído em água Não tem efeito bactericida, fungicida, viricida Mais utilizado em limpeza e em churrasqueiras Álcool 70% Deve ser utilizado como antisséptico Diluído em água 70 partes de álcool e 30 de água A água é necessária para a ruptura da membrana Comparação entre o álcool 70% líquido e em gel Não há diferença em ação Mesmas concentrações Em gel Possui vaselina (hidratante) Não é tão inflamável Permite melhor mobilidade Líquido Resseca a pele Facilmente inflamável Detergentes Uso doméstico Desinfecção Interagem com lipídios da membrana celular por meio da cadeia hidrofóbica e com a água circundante por meio do seu grupo polar Rompendo a membrana Baixo nível bactericida Ex. Compostos com quaternário de amônio, cloreto benzalcônio Cloro Desinfecção Desnaturação de proteínas Hipoclorito puro Mais utilizados em hospitais Hipoclorito diluído (água sanitária) Uso doméstico Bactericida, fungicida e virucida É um agente oxidante potente que provoca a morte por promover a ligação cruzada de grupos sulfidrila essenciais de enzimas Iodo Desinfecção Antisséptico cutâneo Coloração amarelada das superfícies Tintura de iodo: solução de iodo a 2% Mesma ação do cloro Desnaturação de proteínas É um oxidante que inativa enzimas contendo sulfidrila Se liga especificamente a resíduos de tirosina em proteínas Metais pesados Mercúrio e prata Maior atividade antibacteriana Atuam ligando-se aos grupos sulfidrila, bloqueando a atividade enzimática Timerosal (methiolate) e a merbromina (mercurocromo) Contém mercúrio São utilizados como antissépticos cutâneos Nitrato de prata em gotas Utilizado na prevenção da oftalmia gonocócica neonatal Sulfadiazina de prata Prevenção de infecções de ferimentos por queimadura Peróxido de hidrogênio Água oxigenada MayaraKelly Não é mais utilizada como antisséptico na limpeza de ferimentos Sua eficácia é limitada Altera o próprio tecido Retarda o tempo de cicatrização Agente oxidante que ataca os grupos sulfidrila, inibindo a atividade enzimática Ácido peracético Desnaturação proteica Oxidação das ligações sulfidrila e sulfúricas em proteínas e enzimas da parede celular Várias concentrações Dependendo da concentração pode ser esterilizante Odontologia utiliza para esterilização Bactericida, fungicida, virucida e esporicida Formaldeído (formal) e Glutaraldeído Esterilização Formol não é mais utilizado Glutaraldeído é mais eficaz que o formol Utilizado em hospitais Menos tóxico Materiais que não podem ir na autoclave Instrumentos de terapia respiratória Desnaturação de proteínas Óxido de etileno Esterilização Gasoso Mais caro Materiais que não podem ir na autoclave Desnaturação de proteínas Cristal violeta/violeta genciana Inibe o crescimento de microrganismos Antisséptico cutâneo Ligação na molécula do corante de carga positiva aos grupos fosfato de carga negativa dos ácidos nucléicos Classificação Desinfetantes de baixo nível Agem sobre a membrana plasmática Compostos quaternário de amônia Desinfetante de nível intermediário Clorexidina Soluções com iodo e cloro Desinfetantes de alto nível Desinfetantes (agentes químicos) que tem ação esterilizante Glutaraldeído Formol Óxido de etileno MayaraKelly Características gerais Largo ou pequeno espectro de ação Rápida absorção e eliminação Resposta ao hospedeiro Preço e disponibilidade Mecanismos de ação dos antimicrobianos classes) Inibição da síntese da parede celular Inibição da síntese proteica Inibição da síntese de ácidos nucleicos Danos à membrana plasmática Inibição da síntese de metabólitos essenciais Tem como alvo determinadas funções essenciais do micróbio Não devem interferir com as funções essenciais do hospedeiro do microrganismo Propriedades ideais Toxicidade seletiva Não agir contra a microbiota residente Solúveis em líquidos corporais Altas concentrações nos tecidos e no sangue Não ser afetado pela acidez estomacal ou pelas proteínas do sangue Não produzir efeitos colaterais Microbiota humana São microrganismos que habitam o corpo humano Relação de mutualidade com o corpo Microrganismos que são necessários para a sobrevivência humana Os humanos são necessários para a sobrevivência dos microrganismos É desenvolvida desde o nascimento até a morte Há diferenças nós microrganismos da microbiota entre crianças nascidas por parto normal ou cesariana Primeira microbiota adquirida Parto normal: microbiota vaginal da mãe Parto cesáreo: microrganismos do ambiente Ao atingir certa idade (sistema imune desenvolvido) essa microbiota se iguala Houve uma época em que bactérias e fungos foram considerados plantas Por isso o termo flora É um termo errado em meio científico Locais com presença de microbiota Pele Cavidade bucal Trato digestivo Conceitos Antibiótico: produzido por algum outro microrganismo Ação bacteriostática e bactericida Antibacteriano x antibiótico: Tecnicamente, “antibiótico” é frequentemente usado como sinônimo de “fármaco antibacteriano” Quimioterápico: ação antibiótica, mas produzido e alterado em laboratório Ativo contra microrganismos e células cancerígenas humanas Chamado de antibiótico Agente antimicrobiano: produzido naturalmente ou sintetizados em laboratórios Ativa contra microrganismos MayaraKelly Trato geniturinário Locais que não há presença de microbiota Laringe Encéfalo Órgãos internos Interação microbiota residente- hospedeiro Para o hospedeiro: Benefícios nutricionais Estimulação do sistema imune Regulação da colonização endógena eexógena Para a microbiota: Nutrientes Ambiente estável Temperatura constante Proteção Desequilíbrios na microbiota = processo infeccioso Sistema imune comprometido Cepas resistentes Terapia Morte Funções Impede a colonização de patógenos Produz substâncias tóxicas com efeito bactericida Altera o pH para impedir a sobrevivência do organismo invasor Fornece substâncias nutritivas para outros microrganismos da microbiota residente e para o hospedeiro Inibição da síntese da parede celular Antibióticos β-lactâmicos Apresentam em sua estrutura um anel betalactâmico Interfere na síntese de peptideoglicano A parede se rompe O antibiótico precisa penetrar na bactéria Não podem ser destruídos pelas enzimas presentes no espaço periplasmático das gram negativas Deve agir se ligando e inibindo as proteínas ligantes de penicilina (PBP/transpeptidase) Penicilinas 1° antibiótico descoberto 1928 - Alexander Fleming Forma acidental Isolou um fungo O fungo produziu substâncias antibacterianas Descoberta da penicilina 1945 - Disponibilizada Tratamento de diversos soldados na Segunda Guerra Mundial Hoje em dia: quase todas as bactérias são resistentes a penicilina Mecanismo de ação Impede a síntese de peptideoglicano Lise de bactérias Indicações Antigamente era droga de 1° escolha em diversas infecções Contra gram positivas e negativas Hoje em dia: somente utiliza penicilina no tratamento de sífilis Penicilina natural: Benzetacil Penicilinas semi sintéticas: permitiu que os antibióticos fossem utilizados por via oral Ampicilina - somente contra gram + Destruídas por β-lactamases Amoxicilina - somente contra gram + Destruídas por β-lactamases MayaraKelly Amoxicilina + clavulanato de potássio: amplo espectro - contra gram + e - Ácido clavulânico: diminui a eliminação e inativação pelas betalactamases Se liga às enzimas betalactamases Impede que destruam a amoxicilina Toxicidade seletiva Não há efeitos tóxicos no organismo As células humanas não possuem peptideoglicano e nem parede celular Carbapenemos Amplo espectro Primaxina Imipenem + cilastatina Cefalosporinas 1ª e 2ª geração Espectro estreito Ação mais efetiva contra gram + Cefalexina (1ª geração) Cefaclor (2ª geração) 3ª e 4ª geração Espectro estreito Ação mais efetiva contra gram - Ceftriaxona (3ª geração) Contraindicados em caso de histórico com alergias a penicilina Inibição da síntese proteica Alvo de ação: ribossomos Impede a síntese de proteínas nessa estrutura Proteínas funcionam como enzimas São de muita importância Estrutura do ribossomo bacteriano Ribossomo 70S Uma subunidade menor 30S e uma maior 50S Não irão agir nas células eucariontes Ribossomos 80S Baixa toxicidade (seletiva) Tetraciclinas 1. Liga-se a subunidade menor 2. Impede que o RNAt traga aminoácidos para a síntese proteica 3. Bloqueio da ligação do RNAt Amplo espectro Opção para bactérias que não possuem parede celular Efeito bacteriostático Cloranfernicol 1. Liga-se a subunidade maior 2. Impede que o RNAt traga aminoácidos para a síntese proteica Amplo espectro Efeito bacteriostático Plasmídeos conferem resistência ao cloranfenicol Não pode ser prescrito para crianças e adolescentes Lincosaminas 1. Liga-se a subunidade maior 2. Impede que o RNAt traga aminoácidos para a síntese proteica Clindamicina Toxicidade seletiva Age melhor contra gram + Estafilococos resistentes a penicilina Tratamento da acne Macrolideos 1. Liga-se a subunidade maior 2. Impede que o RNAt traga aminoácidos para a síntese proteica Efeito bacteriostático e bactericida Dependendo da dose e do micro- organismo Espectro estreito Semelhante a penicilina Gram + e espiroquetas Eritromicina, claritromicina e azitromicina Aminoglicosídeos 1. Liga-se a subunidade menor MayaraKelly 2. Impede que o RNAt traga aminoácidos para a síntese proteica Efeito bactericida Induz a produção de proteínas defeituosas = morte celular Pode ser prescrito com outro antibióticos Estreptomicina, gentamicina, amicacina, tobramicina, neomicina e canamicina Inibição da síntese de ácidos nucleicos Agem inibindo a atividade das enzimas que participam do processo de síntese de DNA Efeito cascata Não há duplicação do material genético Não há síntese de RNAm Não há síntese proteica Efeito bactericida Fluoroquinolonas Ciprofloxacina, levofloxacina e nevofloxacina Alto espectro de ação Agem em gram - e +, mas não em todas as - Metronidazol Atividade antibacteriana anaeróbica (clostridium e bacterioides) Utilizado em casos de vaginite Inibição do metabolismo do ácido fólico (PABA) Folato é um percursor de nucleotídeos Bloqueio da síntese de ácido fólico = não há síntese de DNA Efeito bacteriostático Sulfonamidas Geralmente utilizadas em associação de trimetropin Bactrim Alteração da membrana plasmática Uso restrito Interfere na estrutura da membrana plasmática, que está presente tanto nas bactérias quanto nas células eucariontes Extremamente tóxico Utilizado em último caso Quando todas as outras classes de antibióticos foram testados e não tiveram efeito terapêutico Induz mudanças na permeabilidade da membrana Não há controle das moléculas que entram e saem da célula A membrana se rompe Polimixina B Colistina (polimixina E) Referências: Slides e anotações da aula TORTORA, Gerald J. Microbiologia. 12ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017 MayaraKelly Bactérias multirresistentes: micro- organismos resistentes a várias classes de antimicrobianos São introduzidas ao ambiente hospitalar de duas formas principais: Pacientes colonizados e/ou infectados pelos micro-organismos multirresistentes Pressão seletiva ocasionada pelo uso de antimicrobianos Fatores que podem contribuir para a propagação de cepas resistentes: Utilização em longa escala de antibióticos Super lotação nos hospitais Transferência de pacientes entre hospitais A falta de comissão de controles de infecção eficazes Resistência aos antibióticos Sempre ocorrerá por uma alteração genética Duas possibilidades da bactéria se tornar multirresistente Aquisição de plasmídeo Ganho do plasmídeo por outra bactéria Passa a ter uma característica diferente da bactéria que não possui Se torna resistente Facilmente "transmissível" para outras bactérias, não importando a espécie Mutação gênica Ocorrerá no único cromossomo da bactéria Erro na duplicação DNApolimerase Troca de bases nitrogenadas que resultam em uma mutação da célula MayaraKelly Mecanismos de resistência Aparecimento de novas características para permitir a resistência aos antibióticos Alteração na permeabilidade celular Permeabilidade limitada Inibição da passagem do antibiótico para meio intracelular Bomba de efluxo Bombeia o antibiótico para fora da bactéria antes da ação farmacológica Geralmente resulta da aquisição de plasmídeos Alterações no alvo de ligação do fármaco O alvo do antibiótico se torna modificado Geralmente resulta da mutação de cromossomos As bactérias podem adquirir um gene que codifica um novo produto resistente, substituindo o alvo original do antibiótico Enzimas que destroem ou inativam o fármaco A bactéria começa a produzir esse novo tipo de enzima que irá desativar ou destruir o fármaco, impedindo o mesmo de fazer efeito Pode atuar internamente ou externamente Geralmente resulta da aquisição de plasmídeos MayaraKelly Referências: Slides e anotações da aula TORTORA, Gerald J. Microbiologia. 12ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017 MayaraKelly Até 1969 os fungos eram considerados vegetais Reino Fungi: +70 mil espécies descritas Dispersos em várias superfícies Seres eucarióticos Dois tipos Unicelulares: leveduras Multicelulares: fungos filamentos (bolores) e os cogumelo Possuem atividade enzimáticautilizada principalmente pela indústria alimentícia Atuam na biodegradação Produção de alguns antibióticos Agentes causadores de doenças Utilizados na agricultura no controle biológico Célula fúngica Parede celular formada por quitina, manana e glucana Não possui peptideoglicano Membrana plasmática Ergosterol entre os fosfolipídios da membrana Insensíveis a antibióticos que inibem a síntese da parede celular Núcleo Mitocôndrias Ribossomos 80S Complexo de golgi Retículo endoplasmático Reprodução sexuada e assexuada Dispersão: disseminação dos esporos ou hifas por diversos vetores (água, ar, animais, objetos, etc) Nutrem-se por absorção de nutrientes Crescem bem a temperatura ambiente e em meios ácidos Morfologia Colônias filamentosas Multicelulares Possuem hifas (filamentos) O corpo (talo) de um fungo filamentoso Células conectadas Crescem por alongamento das extremidades Porção da hifa que obtém nutrientes: hifa vegetativa Porção reprodutiva da hifa: hifa reprodutiva ou aérea Se projeta acima da superfície do meio sobre qual o fungo está crescendo Sustentam os esporos reprodutivos Hifa septada Divisões (septos) das células são visíveis MayaraKelly Unidades semelhantes a células uninucleadas distintas Hifas cenocíticas Não há visibilidade das divisões celulares Células longas e contínuas Muitos núcleos Bolores Colônia aveludada Várias colorações Cogumelos Fungos macroscópicos MayaraKelly Colônias leveduriformes Unicelulares Não filamentosos Geralmente esféricos ou ovais Leveduras Pó branco em cima de frutas e folhas Colônias pastosas Produzem brotos Série de leveduras alongadas unidas entre si Similares aos filamentos dos multicelulares = pseudo-hifas Fungos dimórficos Dependendo da temperatura do ambiente se apresentam como levedura e filamentos Alta patogenicidade Especificidade fúngica Geralmente são adaptados a ambientes hostis par bactérias Nutrição Heterotróficos Saprófitas Decompositores Leveduras Parasitas Causam doenças (micoses) nos hospedeiros Plantas e animais Mutualistas Vivem em associação com outros seres Predadores MayaraKelly Alimentam-se de pequenos vermes que vivem no solo Ambiental Crescem melhor em ambientes com pH próximo a 5 Quase todos os fungos filamentosos são aeróbicos A maioria das leveduras é anaeróbia facultativa Podem crescer em concentrações relativamente altas de sal ou açúcar Resistencia a pressão osmótica Requerem pouco nitrogênio para seu crescimento Metabolizam carboidratos complexos Capacidade de crescer em ambientes com baixa umidade Reprodução Assexuada 1. Formação de esporos e dispersão dos mesmos no ambiente Mitose e divisão celular 2. Caem em um ambiente propício para seu crescimento 3. Origem de um novo fungo Geneticamente idêntico ao organismo parental Tipos de esporos assexuados Conidiósporo Unicelular ou multicelular Não é envolvido por uma bolsa Produzidos principalmente por Penicillium e Aspergillus Artroconídios Blastoconídio Clamidoconídio Esporangiósporo Formado no interior de um esporângio (bolsa) na extremidade de uma hifa aérea Rhizopus Sexuada Acontece principalmente nos fungos filamentosos 1. Hifa de um fungo troca material genético com outra hifa 2. Ocorre a formação de esporos 3. Liberação desses esporos no ambiente 4. Agregação em um local propício para o crescimento 5. Origem de um novo fungo Doenças fúngicas Qualquer infecção fúngica: Micoses Infecções crônicas (longa duração) Micoses sistêmicas Interior do corpo Podem afetar diversos órgãos e tecidos Causadas por fungos que vivem no solo Transmissão por inalação Iniciam-se nos pulmões e, em seguida, dissemina-se para outros teidos Não são contagiosas Histoplasmose MayaraKelly Coccidioidomicose Micoses subcutâneas Localizadas abaixo da pele Causada por fungos saprofíticos Implantação direta dos esporos ou de fragmentos de micélio em uma perfuração na pele Esporotricose MayaraKelly Micoses cutâneas Fungos que infectam apenas a epiderme, o cabelo e as unhas: dermatófitos Secretam queratinase = degradação da queratina Dermatomicoses Transmissível entre seres humanos e entre animais e seres humanos Contato direto ou não Micoses superficiais Os fungos causadores estão localizados ao longo dos fios de cabelo e nas células epidérmicas superficiais Prevalentes de climas tropicais Micoses oportunistas Geralmente um patógeno oportunista é inofensivo em seu habitat normal Se trona patogênico em hospedeiros debilitados ou traumatizados Indivíduos sob tratamento com antibióticos de amplo espectro Indivíduos cujo sistema imune esteja suprimido por drogas ou distúrbios Mucormicose Candidíases Infecções por leveduras Causadas por Candida albicans MayaraKelly Candidíase vulvovaginal ou “sapinho” Micetismo Síndrome causada pela ingestão de fungo produtor de toxinas endógenas Envenenamento por fungos Consumo de fungos venenosos (cogumelos) Pode causar lesões hepáticas e renais Micotoxicoses Síndrome causada pela ingestão de uma toxina exógena Geralmente como um contaminante do ambiente Causadas pelas toxinas produzidas por alguns tipos de fungo Acometem principalmente cães e gatos Referências: Slides e anotações da aula TORTORA, Gerald J. Microbiologia. 12ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017 MayaraKelly Micro-organismos que se multiplicam dentro das células vivas Induzem a síntese de ácido nucleico viral e de proteínas Extremamente pequenos Somente vistos por microscopia eletrônica Partículas infecciosas de menor tamanho Agentes infectantes de células vivas Causadores de doenças em animais e plantas Não apresentam estrutura celular O que os diferenciam de todos os seres vivos Parasitas intracelulares obrigatórios Completamente dependentes da maquinaria enzimática de células vivas Geração da sua própria energia e síntese de moléculas estruturais Contém um único tipo de ácido nucleico: DNA ou RNA Estrutura Constituem basicamente de capsídeo (capa de proteínas) + genoma viral Constituição variável Enzimas Polimerase e transcriptase Lipídios (envelope) Carboidratos Tegumento Vírus: partícula viral que se encontra dentro da célula viva Vírion: partícula viral inerte, fora da célula hospedeira Ácido nucleico DNA ou RNA Linear ou circular Fita simples ou dupla Independentemente de ser DNA ou RNA RNA fita simples: negativo ou positivo Positivo: já serve como RNAm Sentido correto para ser traduzido MayaraKelly Negativo: sentido contrário da tradução Ocorre modificação para ser traduzido Composição Genoma Material genético Capsídeo Envolvido por uma camada proteica Capsômeros: proteínas que compõem o capsídeo Confere proteção ao material genética Envelope Bicamada lipídica externa ao capsídeo Derivado das membranas das células hospedeiras Pode apresentar espículas Ligação a receptores celulares Ancoragem na célula hospedeira Penetração do vírus Determinação antigênicos 1. O vírus adentra na célula 2. Ao sair da célula, ele "pega" um pedaço da membrana celular 3. Passa a ser chamado de vírus envelopado Microscopia MayaraKelly Morfologia Simetria Vários formatos de capsídeos Icosaédrica/poliédricos Forma de um icosaedro Rota vírus, herpes vírus, papilovirus, sars cov Helicoidal As proteínas do capsídeo se organizam em hélice Assemelham-se a longos bastonetes que podem ser rígidos ou flexíveis Vírus da raiva, febre amarela, ebola MayaraKelly Complexa Não se encaixa nas classificações anteriores Bacteriófago, vírus da varíola Multiplicação O genoma viral possui apenas uma parte dos genes necessários para a síntese de novos vírus Não tem as enzimas e organelas necessárias Necessita de outroorganismo Ciclo lítico Termina com a lise e morte da célula hospedeira 1. Ancoragem/adsorção 2. Penetração: liberação de lisozima e injeta o ácido nucleico na célula 3. Biossíntese das partículas virais Síntese proteica do hospedeiro é interrompida pela degradação do seu DNA Síntese das partes do vírus dentro da célula 4. Ocorre a maturação: virions completos são formados 5. Liberação da célula hospedeira pelo rompimento da membrana plasmática (lise) Ciclo lisogênico Célula hospedeira permanece viva O vírus pode permanecer incubado Incorporação do genoma viral no DNA da célula 1. Fase de adsorção 2. O material genético do vírus é incorporado ao da célula 3. A célula irá se multiplicar 4. Células filhas com mutações Alteração imune O vírus sai do ciclo lisogênico e entra no ciclo lítico Lesão da célula hospedeira Manifestações clínicas MayaraKelly Corona vírus Grande família de vírus que causam diversas doenças 3 das 7 infecções por corona vírus podem ser muito graves Patógenos zoonóticos Causam infecções respiratórias graves SARS-CoV-2 Corona vírus novo identificado em Wuhan, China Final de 2019 Causa da doença corona vírus de 19 (COVID-19) Pandemia MERS-CoV Identificado em 2012 no Oriente Médio Ficou restrito à região onde foi identificado Causa da Síndrome Respiratória do Oriente Médio (MERS) SARS-CoV Identificado em 2002 Causa de um surto de Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS) Morfologia Vírus envelopado Presença de várias proteínas em sua superfície Proteínas Spike (proteínas S) - espícula glicoproteica Aspecto de coroa Tamanho de 100nm Ácido nucleico: RNA fita simples (sentido 5'3') Genoma contém pouco mais que 30.000 nucleotídeos Doenças virais AIDS Hepatites Catapora Caxumba Gripe Febre amarela Varíola Erradicada em 1980 Sarampo HPV Dengue Covid-19 Referências: Slides e anotações da aula TORTORA, Gerald J. Microbiologia. 12ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017
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