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Maria Eduarda de Alencar – Odontologia 2019.2 Citologia Bacteriana Introdução - As bactérias são microrganismos unicelulares; - Apresentam morfologia de acordo com a composição da parede celular em forma de cocos, bacilos – bastões ou bastonetes – espiralados, estrelares e quadradas; - Sua parece celular é de peptideoglicano – proteção contra o meio e reconhecimento; - Não apresentam compartimentos dentro da célula – metabólitos dispersos – e ausência de núcleo verdadeiro (procariotos) – o genoma bacteriano fica disperso no citoplasma, mas de forma organizada, graças a ação de uma enzima; - Através da molécula de DNA – dupla fita e circular – adquirem suas características genéticas; - Se reproduzem de maneira assexuada – divisão binária – e autônoma; → Filogenia Microbiana - Com base na filogenia do RNA 16S, Woese estabelecei que existem 3 topos de organismos celulares: Bacteria, Archaea e Eukarya - Bacteria: Procariontes, bactérias presentes na microbiota humana; - Archaea: Procariontes, bactérias mais antigas, de origem ambiental, estrelares, quadradas, parede celular diferente das bactérias do domínio Bacteria; - Eukarya: Eucariontes, animais, protozoários, fungos, ciliados e flagelados; OBS.: A maior parte das células do corpo humano são bacterianas, e a forma como o indivíduo se alimenta explica a resposta delas para com o meio. Morfologia Bacteriana - As bactérias são microrganismos caracterizados morfologicamente pelo seu tamanho, forma e arranjo celular; OBS.: Saber a morfologia bacteriana auxilia no diagnóstico, a medida em que informa qual o tipo de bactéria, e consequentemente no tratamento, pois direciona a escolha do antimicrobiano. - Essa morfologia pode ser vista por meio dos métodos de coloração; → Tamanho - Variam de 0,3 por 0,8 µm até 10 por 25 µm; - As espécies de maior interesse médico medem entre 0,5 a 1,0 µm por 2 a 5 µm; → Formas - Arredondada: Cocos; - Alongada: Bacilos ou bastonetes; - Espiral ou Hélice: Espirilo, vibrião e espiroqueta; - Quadrada: Archeo bactérias; → Arranjo - Cocos: Possuem forma esférica/arredondada. Se agrupam em: - Colar: Estreptococos; - Pares: Diplococos; - Grupos de 4: Tetracocos; - Grupos de 8: Sarcinas; - Cachos de Uva: Estafilococos; - Bacilos: Cilíndricos, em forma de bastão, podendo ser longos ou pequenos, delgados ou grossos. Se agrupam em: - Cocobacilos: Bacilos grossos; - Diplobacilos: Bacilos em dupla; - Estreptobacilos: Bacilos longos; - Empalizados: Bacilos agrupados lado a lado – palito do fósforo; Classificação Quanto a Respiração - Bactérias Aeróbicas: Necessitam de O2 para sobreviver, realizam respiração celular. Ex.: Pseudomonas sp.; - Bactérias Anaeróbicas: Realizam fermentação; - Estritas: Só sobrevivem na ausência de O2. Ex.: Clostridium tetani; - Facultativas: Podem sobreviver tanto na ausência quanto na presença de O2. Ex.: Escherichia coli. Estrutura Bacteriana → Estruturas Essenciais - Não podem ser destruídas, pois isso inviabiliza sua reprodução; - Parede celular, membrana celular, mesossomas, ribossomos e cromossomos – no nucleóide; OBS.: Os fármacos bactericidas destroem parede celular, já os bacteriostáticos imobilizam a célula – atingem os ribossomos. → Estruturas Acessórias - A perda delas não inviabiliza a reprodução. Elas estão relacionadas com a motilidade, aderência; - Flagelos, fímbrias ou pili – na parede celular – camada limosa – biofilme – cápsula, esporos, grânulos de reserva e plasmídeo – DNA extracromossomal. Parede Celular Bacteriana - Estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática e define a morfologia bacterina. Além disso, ela confere proteção osmótica e mecânica; → Composição - Peptideoglicanos ou Mureina: Polissacraídeo composto por ácido N-acetilmurâmico e a N- acetilglucosamina – se intercalam formando paredes cruzadas. Esses dois componentes são produzidos a partir da membrana citoplasmática, que está abaixo da parede celular, para isso, as bactérias secretam enzimas transpeptidades. Só as bactérias possuem essa peptideoglicanos; → Gram Positivas - Apresentam uma parede celular mais rígida e espessa, por conter maior quantidade de peptideoglicanos – de 15 a 50% do peso seco da célula; - Composição: Peptideoglicanos + Ácido teicóico (vai até metade da parede) + Ácido lipoteicóico (tem lipídeos na sua composição, vai até a membrana plasmática – permitem a secreção e permeabilidade de substâncias, aderência ao epitélio do hospedeiro, e funcionam como poros; - Corantes: Cristal violeta (roxo) e fucsina (rosa); → Gram Negativas - Apresentam parede celular menos espessa e menor quantidade de peptideoglicanos – +/- 5%. Apresenta uma membrana externa encolvendo a fina camada; - Composição: Peptideoglicanos + Membrana Externa - Membrana Externa: Composta de porinas – controlam a entrada de água e soluto, receptoras de fagos e pili sexual – e lipopolissacarídeo (LPS) → fosfolipideos (lipídeo A) – endotoxina, é a gênese da septicemia bacteriana – e polissacarídeos (antígeno AgO) – confere à variabilidade genética as bactérias. Responsável pelas reações de coloração; → Micobactérias - Além do peptideoglicano, elas possuem glicopeptideos, arabinogalactana e ácido micólico – estrutura imunogênica, que atua minimizando a resposta humoral, relacionado a patogenicidade de muitas doenças. Todas essas estruturas fazem com que a bacteria tenha o crescimento extremamente lento – são muito pesadas; → Bactérias Atípicas - Não formam parede celular composta de peptideoglicano, como alternativa, possuem uma membrana celular composta de esterol, da mesma forma que as células eucarióticas. São bactérias filamentosas e pleimórficas, difíceis de isolar em meios de cultivo. Tratadas com fármacos bacteriostáticos. Estruturas Externas à Parede Celular - SPE: Substâncias poliméricas extracelulares; - Compostos orgânicos que são depositados fora da parede celular. Presentes na cápsula – restrito a uma camada que é ligada a parede celular como um revestimento externo – camada limosa ou glicocálice – massa amorfa, dispersa parcialmente ligada à célula bacteriana; → Cápsula - Envoltório viscoso, mais externo do que a parede celular, presente em algumas bactérias; - Composição: Geralmente é composta por polissacarídeos, podendo também ser proteica – raramente. Essa composição possibilita a diferenciação de sorotipos; - Função: Atua dificultando a fagocitose pelos macrófagos, facilitando a invasão do tecido, portanto, bactérias capsuladas são mais virulentas que as não capsuladas. Por outro lado, ela é um antígeno – AgK – que possibilita a diferenciação desses sorotipos; → Camada Limosa - Também chamada de glicocálice, formada por substâncias poliméricas extracelulares (SPE) – predominantemente polissacarídeos – é uma estrutura frouxamente ligada a parede celular. Forma estruturas amorfas que podem evoluir para uma matriz altamente organizada, composta por camadas sobrepostas de bactérias, o biofilme – rede frouxa de fibrilas que se estende para fora da célula. Esse biofilme pode se fixar em matérias abióticas ou bióticas; OBS.: Cápsula x Glicocálice → a cápsula é uma camada condensada e bem definida, que circunda toda a célula, já a camada limosa é uma rede frouxa que se estende para fora da célula bacteriana, desempenhando um papel na aderência. → Fímbrias - São filamentos mais finos e mais curtos do que os flagelos, não móveis, localizados na superfície de algumas bactérias; - Composição: Proteína – pilina; - Funções: Aderência específica a células do hospedeiro – pili somática – e conjugação entre bactérias gram negativas – pili sexual; → Flagelos - Estrutura extracelular, filamento extremamente longo e não patogênico; - Estrutura e Composição: Apêndice longo e sinuoso, seu número e distribuição variamde acordo com o gênero-espécie, possuem três partes – filamento, gancho e corpo basal – composto por flagelina – proteína globular; - Função: Associado a motilidade da célula bacteriana e participa da quimiotaxia e fototaxia. Membrana Plasmática - Envolve o citoplasma e desempenha papel importante na permeabilidade seletiva, contém enzimas – transpeptidades – que vão sequenciar a formação da parede celular; - Modelo mosaico fluído; - Composição: Lipoprotéica – bicamada lipídica e proteínas; - Função: Transporte de solutos, produção de energia por transporte de elétrons e fosforilação oxidativa, biossíntese, duplicação do DNA – favorecendo o processo de reprodução da célula bacteriana; → Mesossomo - Invaginações da membrana plasmática que tem por função direcionar a divisão das estruturas na divisão celular – divisão septal – respiração celular e secreção de substâncias. Citoplasma → Ribossomos - Estruturas essenciais, encontram-se dispersos no citoplasma bacteriano, formados por duas subunidades, composto por RNA Ribossômico (RNAr). - Função: Síntese de proteínas; OBS.: Os robossomos são alvos de muitos antibióticos, como cloranfenicol, eritromicina e aminoglicosídeos; → Genoma - DNA de fita dupla, encontra-se disperso no citoplasma – não existe membrana nuclear – compactado – fita super enovelada, devido a ação das enzimas DNA-girase e topoisomerase circular, não possui histonas, ocupa 20% da área do citoplasma; - Função: Armazenamento das informações genéticas; → Grânulos de Inclusões - Estruturas acessórias mais presentes em archeobactérias, fazem reserva de nutrientes, como glicogênio, lipídeos e enxofre; → Plasmídio - Material genético extracromossomal, formato circular, de replicação autônoma, em uma bactéria podem existir diferentes plasmídeos, ou mesmo várias cópias do mesmo plasmídio. Estes, podem ser transferidos de uma bactéria para outra, principalmente por conjugação; - Composição: DNA; - Função: Codificar características adicionais da célula bacteriana tais como → produção de pili F, resistência a antimicrobianos, toxinas, etc.; → Esporos Bacterianos - Estruturas proteicas, formadas por alguns bastonetes Gram positivos, quando expostos a condições adversas; - Também chamados de endósporos. Encontram- se dispersas no citoplasma de forma vegetativa e em casos de estresse ambiental, eles atuam como estrutura de sobrevivência, permitindo a produção de toxinas bacterianas letais para o hospedeiro, ao serem liberados. Reprodução - Assexuada: Bipartição – divisão binária ou cissiparidade → A partir do mesossomo são formados os septos. As células se alongam, duplicam seu DNA e se dividem. Apesar de ser um processo rápido, cada bactéria tem um tempo de divisão diferente;
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