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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ- UECE FACULDADE DE FILOSOFIA DOM AURELIANO MATOS- FAFIDAM CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DISCIPLINA: MICROBIOLOGIA CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS Prof. Dra. Déborah Praciano de Castro Agrupando organismos A vontade e a necessidade de organizar o mundo que o rodeia, levou o homem a classificar os seres vivos. Primeiras classificações tinham um caráter prático, utilizando critérios de utilidade na vida diária. Agrupando organismos • Venenosos/Não Venenosos. • Perigosos/Não perigosos • Comestíveis/Não comestíveis. • Comestíveis/ Não comestíveis Plantas Animais Animais Animais Classificação biológica Grécia Antiga Classificação Animal Vegetal Classificação biológica Grécia Antiga Classificação biológica Grécia Antiga Classificação biológica Grécia Antiga Theofrasto Estudo sobre plantas Classificação biológica Idade média Invenção do Microscópio (Zacharias e Hans Janssen)- Sem finalidades científicas Mundo microscópico. Classificação Biológica Classificação Biológica • Existência de criaturas pequenas, invisíveis a olho nu especulada há muitos anos. Robert Hooke 1665 “Micrographia” Estrutura de frutificação de bolores. Classificação Biológica • Antoni van Leeuenhoek (1676) “ No ano de 1675 descobri seres vivos na água da chuva que tinha ficado alguns dias num pote de barro, vitrificado por dentro. Isto me levou a olhar esta água com grande atenção, especialmente aqueles animaizinhos que me pareciam dez mil vezes menores do que os que podem ser percebidos na água a olho nu.” Classificação Biológica • Antoni van Leeuenhoek (1676) Visualização de bactérias em infusões aquosas de pimenta. “Pequenos animálculos” Classificação Biológica Como classificar a diversidade de espécies que estava sendo desvendada? Classificação Biológica Como classificar a diversidade de espécies que estava sendo desvendada? ANIMALIA Séc. XVIII Carolus Linnaeus (1707-1778) PROTISTA 1866 Ernst Haeckel (1834-1919) VEGETALIA Séc. XVIII Carolus Linnaeus (1707-1778) REINOS FUNGI 1969 1941 Stanier & Van Niel (1916-1982; 1897-1985) Bactérias e fungos Carl von Nageli (1817-1891) Bactérias e alguns organismos nucleados aqui e PROTOCTISTA 1956 Hernest Copeland (1902-1968) Robert H. Whittaker (1920-1980) Classificação Biológica Classificação Biológica Avanços na área molecular- Teoria da Endossimbiose Avanços na área molecular- Teoria da Endossimbiose Análises de rRNA mostraram que existem três grupos de células distintos: os eucariotos e dois tipos ≠ procariotos: EUBACTERIA e ARCHAEA; Em 1978, Carl R. Woese (1928-2012) et al. 3 DOMÍNIOS. h tt p s :/ /b io lo g ia e v o lu ti v a .w o rd p re s s .c o m /2 0 1 3 /0 5 /0 8 /t re s - d o m in io s -p ro v a v e lm e n te -n a o / Classificação Biológica Classificação Biológica BACTÉRIAS Características gerais Bactérias são organismos unicelulares (no entanto pode haver colônias) e procariotos; Domínio Bacteria 23 filos, 32 classes, 5 subclasses, 77 ordens, 14 subordens, 182 famílias, 871 gêneros e 5007 espécies; Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology: “Bíblia” taxonômica da bacteriologia. Outras características podem ser utilizadas na classificação: mat. genético, metabolismo etc; PROCARIOTO: Em grego significa “pré-núcleo”. Material genético disperso no citoplasma, não envolto por um envoltório nuclear. Divididos em 3 categorias fenotípicas: Gram-negativas; Gram-positivas; Sem parede celular (ex: micoplasmas). h tt p s :/ /w w w .a m a z o n .c o m /B e rg e y s -M a n u a l- D e te rm in a ti v e - B a c te ri o lo g y - J o h n /d p /0 6 8 3 0 0 6 0 3 7 4 DIVISÕES BACTERIANAS: Três do domínio Bacteria; Uma do domínio Archaea. h tt p :/ /w w w .b io m e d ic in a p a d ra o .c o m .b r/ 2 0 1 3 / 1 0 /g a le ri a -o s - m ic ro rg a n is m o s - m a is .h tm l Algumas denominações bacterianas referência à sua forma: cocos (ex: Enterococcus e Streptococcus) ou bacilos (ex: Lactobacillus); Também podem ser denominadas pelas doenças que causam como tuberculose (Mycobacterium tuberculosis), cólera (Vibrio cholerae); Microrganismos podem receber nomes de acordo com o nome de quem os descobriu, como Bordetella (Jules Bordet) e Salmonella (Daniel Salmon). Daniel Salmon h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /m o n e r a .h tm l h tt p :/ /p t. s lid e s h a re .n e t/ A d ri a n a D o C a r m o 1 /a u la -d e -m ic ro b io lo g ia -p p t Varia em nº e disposição pela bactéria; Caráter taxonômico; Locomoção; Espiroquetas: flagelo axial Pilis ou Fímbrias Adesão ou transferência de material genético (conjugação); Pili F ou pili sexual: 2ª função. Reservatório de água e nutrientes (contra dessecamento); Dificulta a fagocitose por células de defesa do hospedeiro; Capacidade invasiva da bactéria. h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /m o n e ra .h tm l Morfologia da célula bacteriana Importante camada protetora, mas permeável e com constituição química complexa. Em geral formada por peptideoglicanos complexos. Espessura distinta entre as bactérias Gram(+) e Gram(-). Parede Celular Citoplasma com inclusões Cromossomo; molécula circular de DNA não envolto por membrana. Plasmídios: Pedaços de DNA livres (+/- 5~100 genes) que se replicam independentemente; confere também resistência a metais tóxicos e produção de toxinas. h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /m o n e ra .h tm l Inclusões (reservas): Lipídicas Protéicas Endósporos Formas latentes que podem resistir a condições desfavoráveis (ex: dessecamento e calor); Metabolicamente inativos; Em condições ambientais ideais germinação e crescimento. h tt p :/ /w w w .p re c e p ta .c o m .b r/ a rt ig o s /c lo s tr id iu m -d if fi c ile - e p id e m io lo g ia -t ra ta m e n to -a tu a l/ h tt p :/ /s lid e p la y e r. c o m .b r/ s lid e /1 8 7 7 5 8 8 / Diversidade bacteriana Bacilos Gram (-) anaeróbios facultativos inclui bactérias que causam doenças no trato gastrointestinal como as das famílias Enterobacteriaceae , Vibrionaceae e Pasteurellaceae; Bacilos Gram (-) aeróbios Importância ambiental, industrial e médica. Ex: gênero Pseudomonas; Exemplos: Escherichia coli e o gênero Salmonella. P. aeruginosa é causadora de grandes infecções hospitalares. Bacilos Gram (-) de taxonomia incerta: Parasitas intracelulares obrigatórios; Ex: clamídias (Chlamydia sp.) bactérias pleomórficas (sem forma exata); Cocos Gram (+) as espécies de maior importância fazem parte dos gêneros Staphylococcus e Streptococcus; Bacilos e cocos Gram (+) formadores de esporos: Exs: gêneros Bacillus e Clostridium Tétano e botulismo. Inclui bactérias de importância epidemiológica como Staphylococcus aureus responsável por inúmeras infeccções. Infecção por C. trachomatis Clostridium tetani formando endósporo. h tt p :/ /e n .c it iz e n d iu m .o rg /w ik i/ C lo s tr id iu m _ te ta n i h tt p :/ /w w w .a llp o s te rs .c o m .b r/ -s p /A -C e ll- In fe c te d - w it h -C h la m y d ia -T ra c h o m a ti s -B a c te ri a -T E M -X 4 1 - 4 0 0 -p o s te rs _ i8 9 9 8 9 5 9 _ .h tm h tt p :/ /w w w .u s jt .b r/ c u rs o s /b io lo g ic a s /f a rm a c ia /n o ti c ia s /4 3 /c ie n ti s ta s - b ra s ile ir o s -d e s c o b rem -s u p e rb a c te ri a Bacilos Gram (+) regulares não formadores de esporos: Principal representante: gênero Lactobacillus; Probióticos; Bactérias sem parede celular ou constituição diferenciada Micoplasmas e micobactérias; Bactérias fototróficas bactérias púrpuras, bactérias verdes e cianobactérias. Lactobacillus Exemplo: Mycobacterium o qual tem as bactérias causadoras da tuberculose (M. tuberculosis) e da hanseníase (M. leprae). h tt p s :/ /w w w .n ia id .n ih .g o v /r e s e a rc h /s c a n n i n g -e le c tr o n -m ic ro s c o p y -s e m h tt p :/ /w w w .e c o d e s e n v o lv im e n to .o rg /p o s ts /2 0 1 2 /j a n e ir o / p e s q u is a d o ra s -d a -u s p - e s tu d a m -b io d ie s e l- a -p a rt ir - d e h tt p :/ /w w w .a p c d - s a u d e .o rg .b r/ p a g in a s .a s p ? m o d a = & c o n te x to = & a re a = 0 0 8 & a n o = & m e s = & p a g in a = 3 Reprodução assexuada h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /m o n e ra .h tm l Infecções bacterianas PRINCIPAIS BACTERIOSES HUMANAS BACTERIOSE AGENTE ETIOLÓGICO TRANSMISSÃO SINTOMAS PREVENÇÃO E CONTROLE Tétano Clostridium tetani Feridas profundas na pele por objetos contaminados/ enferrujados A toxina bacteriana (age em nervos motores) fortes contrações musculares (grave no coração ou diafragma) Vacina e Soro anti-tetânico. Infecções bacterianas PRINCIPAIS BACTERIOSES HUMANAS BACTERIOSE AGENTE ETIOLÓGICO TRANSMISSÃO SINTOMAS PREVENÇÃO E CONTROLE Cólera Vibrio cholerae Ingestão de água/alimentos contaminados (fezes) com a bactéria Devido às toxinas, diarreia, desidratação e colapso de órgãos Saneamento básico e higienização pessoal e de alimentos. PRINCIPAIS BACTERIOSES HUMANAS BACTERIOSE AGENTE ETIOLÓGICO TRANSMISSÃO SINTOMAS PREVENÇÃO E CONTROLE Gonorréia Neisseria gonorrhoeae (gonococo) Relação sexual ou transmissão vertical (mãe filho durante o parto) Homem: Detecção mais fácil. Grande ardor ao urinar e eliminação de secreção amarelada pela uretra; Mulher: Mais difícil de detectar e dificulta o tratamento Uso de preservativos. Pode evoluir para a doença inflamatória pélvica (DIP) as tubas uterinas ficam comprometidas possível esterilidade. PRINCIPAIS BACTERIOSES HUMANAS BACTERIOSE AGENTE ETIOLÓGICO TRANSMISSÃO SINTOMAS PREVENÇÃO E CONTROLE Sífilis Treponema pallidum Relação sexual ou transmissão vertical (mãe filho durante o parto) 1ª FASE (20 dias após a contaminação): lesão endurecida nos órgãos genitais (cancro duro); 2ª FASE (cerca de 6-8 semanas depois): lesões escamosas na pele e nas mucosas, dor de cabeça, febre, cansaço; 3ª FASE: Sist. Nervoso é afetado. Bactérias podem se alojar no cérebro problemas mentais, dificuldade coordenação motora e até cegueira. Uso de preservativos. http://www.bbc.com/portuguese/brasil-37748006 http://www.aids.gov.br/sites/default/files/anexos/publicacao/2015/57978/_p_boletim_sifilis_2015_fechado_pdf_p__18327 .pdf Epidemia de Sífilis no Brasil VÍRUS Histórico da Virologia A palavra vírus é originária do latim: “toxina” ou “veneno”; 1ºs registros de doenças virais: civilizações antigas (ex: egípcias); Dimitri Ivanovsky (1864-1920): 1ª definição de vírus: partículas microscópicas que passavam por filtros; 25 anos de debate se essas partículas eram sólidas ou não; Histórico da Virologia Felix d’Herelle (1873-1949): etapa de adsorção. Também descreveu a lise e liberação de partículas infecciosas. Pai da Virologia moderna Características gerais MICROSCÓPICOS (10~100nm). h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /v ir u s .h tm l h tt p s :/ /w w w .u fm g .b r/ m ic ro s c o p ia /i n d e x .p h p ? o p ti o n = c o m _ c o n te n t& ta s k = v ie w & id = 1 6 & I te m id = 2 8 Características gerais ACELULARES; Não apresentam metabolismo próprio; Síntese proteica, reprodução, dentre outras atividades metabólicas NÃO OCORREM fora de uma célula hospedeira. PARASITAS INTRACELULARES OBRIGATÓRIOS Estrutura dos vírus Apresentam um capsídeo ou envoltório proteico; Internamente, possuem um material genético/genoma; Ácido nucléico + capsídeo = nucleocapsídeo; Pode haver um envoltório externo ao capsídeo; Uma ou várias moléculas de DNA ou RNA ou ambos (ex: citomegalovírus) Envelope bilipídico (geralmente retirado da membrana plasmática da célula hospedeira) + várias glicoproteínas (o vírus ainda acrescenta proteínas próprias dele). Vírus não envelopado ou “vírus nu” Vírus envelopado Espículas proteicas h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /v ir u s .h tm l h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /v ir u s .h tm l h tt p :/ /s e g u n d o c ie n ti s ta .b lo g s p o t. c o m .b r/ 2 0 1 4 _ 0 2 _ 0 1 _ a rc h iv e .h tm l Ex: H1N1 (gripe influenza A) e HIV (AIDS). Ex: HPV (herpes) e TMV (mosaico do tabaco). Variedade de formas e “aspectos geométricos” Icosaédricos; Helicoidais ou tubulares; Complexos (com simetria indefinida). h tt p :/ /b io s e n s a c m p a .b lo g s p o t. c o m .b r/ h tt p :/ /b io s e n s a c m p a .b lo g s p o t. c o m .b r/ Classificação Vírus não são inseridos em classificação alguma de seres vivos. Eles são agrupados pela morfologia, tipo de genoma, modo de replicação, presença/ausência de envelope lipídico etc. Sistema de classificação de David Baltimore (1971). Baseia-se na replicação, expressão e tipo de genoma viral. Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (desde 1966): vírus agrupados em ordem, família, gênero e espécie. FAMÍLIA Terminação VIRIDAE. GÊNERO Inicial maiúscula/latim; com terminação VIRUS. ESPÉCIE Sigla em INGLÊS (geralmente). h tt p :/ /w w w .p la n e ta b io .c o m /v ir u s .h tm l ORDEM Terminação VIRALES (82 famílias ainda não atribuídas a ordens). Outros conceitos VÍRION: nome dado à partícula viral completa e infectante quando está fora da célula hospedeira. VIRÓIDE: segmento de RNA simples e circular infectante. Não tem capsídeo. PRÍON: proteína infecciosa. Não é formado por material genético. Ciclos lítico e lisogênico h tt p :/ /p t. s lid e s h a re .n e t/ n a rd u c c i/ e v o lu o -e -c la s s if ic a o Infecções virais PRINCIPAIS VIROSES HUMANAS VIROSE AGENTE ETIOLÓGICO TRANSMISSÃO SINTOMAS PREVENÇÃO E CONTROLE Hepatites infecciosas Vírus das hepatites A, B, C, D, E, F. Gotículas de muco e saliva; contaminação fecal de água e objetos (ex: A e E); relação sexual (ex: B e C) Febre, anorexia, náuseas, mal- estar, icterícia Injeção de gama- globulina; saneamento; cuidado com alimentos ingeridos; proteção na relação sexual; vacina para Hepatite B. PRINCIPAIS VIROSES HUMANAS VIROSE AGENTE ETIOLÓGICO TRANSMISSÃO SINTOMAS PREVENÇÃO E CONTROLE Gripe Vírus da Influenza – Família Ortomixoviridae Saliva e gotículas Febre, prostração, dores de cabeça e musculares, obstrução nasal e tosse. Vacina Febre Amarela Vírus da Febre Amarela – Família Flaviviridae Picadas de mosquitos, dentre os quais se destacam o Aedes aegypti (área urbana) e o Haemagogus janthinomys (áreas silvestres) Febre alta, náuseas, vômitos, calafrios, prostração e pele amarelada/icteríc ia Vacina e combate aos mosquitos transmissores PRINCIPAIS VIROSES HUMANAS VIROSE AGENTE ETIOLÓGICO TRANSMISSÃO SINTOMAS PREVENÇÃO E CONTROLE Dengue Vírus da Dengue – arbovírusPicada da fêmea (hematófaga) do mosquito Aedes aegypti Febre súbita e alta, dores musculares, manchas avermelhadas no corpo, dores de cabeça, cansaço, fotofobia. A variante hemorrágica pode ser fatal. Combate ao mosquito transmissor. OBS: Existem 4 sorotipos virais causadores tanto da forma clássica como formas mais graves da doença: DENV-1; DENV-2; DENV-3 e DENV-4. OBS2: Vacinação aprovada (‘Dengvaxia’) com três doses mais indicada em regiões com maior soroprevalência. Testes de outra vacina (do Instituto Butantan), com dose única, sendo realizados. O mesmo mosquito vetor A. aegypti pode transmitir outras três doenças recorrentes nos últimos tempos no Brasil: Chikungunya (Vírus CHIKV) 1ª vez no Brasil em 2014 Febre alta de início rápido, dores intensas nas articulações; dor de cabeça e musculares e manchas vermelhas na pele. Zika (Zika vírus) 1ª vez no Brasil em 2015 Cerca de 80% das pessoas assintomáticas; febre; dor de cabeça; dores leves nas articulações; manchas vermelhas; coceira e vermelhidão nos olhos. Evidências (segundo a OMS) da transmissão via sexual; Relação entre zika vírus e microcefalia. h tt p s :/ /w w w .y o u tu b e .c o m /w a tc h ? v = Q fI 7 s W 2 Q U T I Febre Mayaro (Vírus Mayaro) Casos no Haiti (2016). Disseminação pelo Caribe. Doença muito parecida com a Chikungunya (efeitos mais prolongados que a dengue a zyka, até meses). Essa semelhança com o vírus CHIKV adaptação a ambientes urbanos e ao A. aegypti .
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