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Microbiologia Com o surgimento do microscópio, o inglês Robert Hooke, em 1665, descreveu as estruturas celulares de plantas e fungos por meio desse aparelho, na época ainda bastante rudimentar. Porém, considera-se que a microbiologia deu seus primeiros passos, de fato, entre 1673 e 1723, com o comerciante de tecidos holandês Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), que também por meio do microscópio, observou protozoários, algas, bactérias e leveduras. O químico francês Louis Pasteus (1822-1895) foi o primeiro a estudar todas essas formas de vida de maneira mais sistemática, criando os primeiros métodos preventivos de doenças, como a vacinação, a soroterapia, entre outros. Considerado o pai da microbiologia, ele ajudou a esclarecer muitas questões relacionadas ao surgimento e cura das doenças. A partir daí, a ciência continuou evoluindo, os microscópios se desenvolveram, surgiram, por exemplo, as técnicas de esterilização, de citologia e o cultivo de microrganismos. 1. Um microrganismo específico pode sempre estar associado a uma doença. 2. O microrganismo pode ser isolado e cultivado em cultura pura, em condições laboratoriais. 3. A cultura pura do microrganismo produzirá a doença quando inoculada em animal susceptível. 4. É possível recuperar o microrganismo inoculado do animal infectado experimentalmente. São seres unicelulares, invisíveis a olho nu, podem ser eucariontes e procariontes e o conhecimento desses seres nos leva à: combater e prevenir doenças. São organismos unicelulares, procariontes e não possuem organelas membranosas. Formas: Cocos (esfericos) Bacilos (bastão) Espiral Arranjo: Cocos Diplococos Estreptococos Tetrade Arranjo: Bacilos Diplobacilo Estreptobacilo: Cocobacilo Arranjo: Espiral Vibrião: Espirão Espiroqueta Sacrinas Estafilococus https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/Citologia Glicocalice: tem função de proteger a fagocitose, proteção e reserva nutritiva. Flagelo: tem a função de facilitar a locomoção das bactérias. Filamentos Axiais: movimentam as espiroquetas e fazem um espiral em torno da célula Fimbrias: tem a função de formação do biofilme e fixação. Pili: tem função de transferência de DNA das bactérias. Parede Celular: responsável pela forma da célula, protege a membrana plasmática. GRAM+: possuem mais camadas de peptideoglicano, por isso são mais rexistentes e rígidas GRAM-: Possuem menos camadas de peptideoglicano e outra membrana externa formada por lipopolissacarídeo. Membrana Plasmática: Delimita o citoplasma da célula. Permeabilidade seletiva Citoplasma: fina estrutura situada abaixo da parede celular. Possui 80% de água contendo proteínas, carboidratos e lipídeos. Nucleóide: determina as características das células Plasmideos: Pequena mólecula de nucleoide possui de 50 a 100 genes e tem resistência bacteriana. Ribossomos: Fazem síntese proteica Assexuada: É o tipo de reprodução mais comum Bipartição, cissiparidade ou divisão binária Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma posterior divisão de células. Obs: Não existe a troca de DNA Sexuada: quando ocorre a troca de DNA e pode ocorrer de três maneiras. 1. Transformação: As bactérias absorvem moléculas de DNA dispersas no meio, onde irá criar mecanismos de resistência e irá se reproduzir. 2. Transdução: Fragmentos de DNA são transferidos de uma bactéria para outra usando VIRUS como vetor. Quando o vírus injeta o DNA na bactéria injeta também pedaços de DNA de outras bactérias que ele já infectou. 3. Conjugação: Através dos pilis, as bactérias irão se juntar e trocar filamentos de DNA. Aeróbicas: Crescem apenas na presença de O2 Anaeróbicas: Crescem em ausencia de O2 Facultativas: Crescem na presença e ausencia de O2 Anotações: . . . . . . Metabolismo O metabolismo consiste na acumulac ̧ão e na degradac ̧ão de nutrientes dentro de uma célula. Essas reac ̧ões químicas fornecem energia e geram substâncias que sustentam a vida Quebra de compostos orgânicos complexos em compostos mais simples Exergônicas – produzem mais energia do que consomem Exemplo: Açucares CO2 + Água Construção de moléculas orgânicas complexas a partir de moléculas mais simples. Endergônicas - consomem mais energia do que produzem Exemplo: Aminoácidos Proteínas As moléculas de nutrientes, como todas as moléculas, têm energia associada com os elétrons que formam as ligações entre seus átomos. Quando distribuída por toda a molécula, essa energia é difícil de ser utilizada pela célula. Contudo, várias reações nas vias catabólicas concentram a energia dentro das ligações do ATP, que serve como um transportador conveniente de energia. O ATP geralmente é referido como tendo ligações de “alta energia”.Na verdade, um termo mais apropriado provavelmente seja ligações instáveis. Moléculas: possuem energia associada com os elétrons que formam as ligações entre seus átomos. ATP – transportador conveniente de energia (alta energia) e possui ligações instáveis. Liberação rápida e fácil de energia Reações de oxidação-redução Oxidação – remoção de um eletron (e-) de um átomo ou molécula. Redução – adição de um ou mais eletrons (e-). Fosforilação oxidativa: Ocorre na membrana plasmática de procariotos/eucariotos. Elétrons são transferidos de compostos orgânicos através da cadeia de transporte de elétrons. Receptor final: oxigênio ou moléculas inorgânicas. Microrganismos produzem proteases e peptidases Proteínas → aminoácidos Aminoácidos atravessam membrana Aminoácidos catabolizados: Convertidos outras substâncias Entrar ciclo de Krebs. Bacteriano Crescimento Fisicos Temperatura Psicrófilos: Crescem em baixas temperaturas 0°C Não causam problemas na deterioração de alimentos. Psicrotróficos: Podem crescer a 0°C Temperatura ótima de crescimento 20 a 30°C Deterioram alimentos . Mesófilos: Crescem em temperaturas moderadas 25 – 40 °C Microrganismos patogênicos e deteriorantes. Termófilos:Crescem em altas temperaturas (50 – 60 °C) Hipertermófilos:(65 –100°C) Fisicos pH Acidez ou alcalinidade de uma solução Crescimento bacteriano – pH perto da neutralidade (pH 6,5 e 7,5) Acidófilos, neutros e alcalifílicos. Fisicos Pressão osmótica Água – fonte de nutrientes pelos microrganismos; Composição – 80 – 90% de água; Soluções concentradas de solutos Plasmólise – perda de água pela bactéria Halófilos: São adaptados a concentrações elevadas de sais e eles podem ser classificados em halófilos facultativos e obrigatórios. Halófilos facultativos: Não requerem concentrações elevadas de sal, mas são capazes de crescer em concentrações de até 2% de sal. Halófilos obrigatórios: Os organismos de águas salinas como o Mar Morto requerem frequentemente cerca de 30% de sal. Químicos Elementos principais Carbono, Nitrogênio, Oxigênio, Enxofre e Fósforo; Denominados macronutrientes. Macronutrientes: Necessários em grande quantidade. Tem papel importante na estrutura e metabolismo. Micronutrientes:Necessários em pequenas quantidades. Funções enzimáticas e estruturas das biomoléculas. Fonte de carbono: Metade do peso seco da célula. Heterotróficos: obtém energia a partir do carbono dos carboidratos, lipídios e proteínas; Autotróficos: obtém energia a partir do CO2 Fonte de nitrogênio: Elemento + abundante depois do carbono 14% do peso seco da célula. Síntese de moléculas orgânicas: Aminoácidos, ATP, ácidos nucleicos. Moléculas inorgânicas (NH3, NO3-, N2) Fonte de hidrogênio: Principal elemento dos compostos orgânicos. Inorgânicos: água, sais e gases Microbiano Função: Manutenção do pH, Formação de ligação entre moléculas,Fonte de energia – reação de oxidação-redução Fonte de fosforo Moléculas orgânicas :ATP, ácidos nucleicos e fosfolipídios Inorgânicos: água, sais e gases Fonte de enxofre Moléculas orgânicas Aminoácidos: cisteína, cistina e metionina Vitaminas: biotina e tiamina. Fonte de oxigênio Elemento comum nas moléculas biológicas Aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos Obtenção: quebra de proteínas e gorduras Aeróbicos obrigatórios: Crescem na presença de O2 Anaeróbicos facultativos: Crescimento melhor na presença de O2 Anaeróbicos obrigatórios: Crescimento somente onde não tem presença de O2 Anaeróbicos aerotolerantes: Crescimento igual o oxigênio não tem efeito. Microaerófilas: Concentração onde há uma baixa concentração de oxigênio. Material nutriente preparado para o crescimento de microrganismos em um laboratório. Inóculo: Microrganismos introduzidos em um meio de cultura para iniciar o crescimento. Cultura: Microrganismos que crescem e se multiplicam dentro ou sobre um meio de cultura. Resistencia É uma situação na qual um agente microbiano não consegue mais destruir ou ter uma ação efetiva sobre um microrganismo. Essa resistência pode ser natural ou adquirida. Natural ou constitutiva Espécies intrínsecamente resistentes Pseudomonas aeruginosa Enterococcus Adquirida Aquisição de gentes Mutação de genes As bactérias possuem diversos mecanismos de resistência aos antibióticos. Os principais são: alteração na permeabilidade da membrana, alteração no local de atuação do antibiótico, bombeamento ativo do antibiótico para fora da bactéria e a produção de enzimas que destroem os antibióticos. Esse último mecanismo destaca-se como sendo a estratégia mais frequentemente observada em bactérias. Existem ainda outras estratégias interessantes realizadas pelas bactérias que não estão ligadas às mudanças genéticas, como a realizada pela Mycobacterium smegmatis. Por muito tempo, pesquisadores achavam que os antibióticos não faziam efeito em algumas bactérias, pois elas entravam em uma espécie de hibernação, não sendo atingidas pela substância. Entretanto, um estudo publicado na Science mostrou que as M. smegmatis continuam ativas, crescendo e reproduzindo-se. A resistência acontece porque alguns indivíduos são capazes de liberar enzimas que interagem com o antibiótico e desencadeiam sua destruição apenas em certos momentos. Aquelas que liberam as enzimas no momento adequado eram selecionadas, fazendo com que a infecção permanecesse. Como as modificações nas bactérias são aceleradas pelo uso incorreto de antibióticos, esses medicamentos são vendidos no Brasil apenas com receita médica, que deve apresentar a data de validade impressa. A Anvisa estabeleceu ainda que, em casos de uso prolongado, um paciente não pode comprar o medicamento suficiente para todo o tratamento, devendo retornar mensalmente para que uma nova dose seja comprada. Bacteriana https://www.biologianet.com/saude-bem-estar/importancia-uso-correto-antibioticos.htm Classificação dos Simples, de fácil preparo e barato, é utilizado na análise de água, alimentos e leite como meio para cultivo de amostras submetidas a exames bacteriológicos e isolamento de organismos para culturas puras. Cor original – branco opalescente Positivo – crescimento na superfície Destinado para o crescimento de bactérias Gram negativas e indica a fermentação de lactose. Colônias de bactérias que fermentam lactose tornam o meio rosa choque e as bactérias que não são fermentadoras de lactose tornam o meio amarelo claro. Cor original – rosa avermelhado Fermentadores de lactose + - colônias rosa Fermentadores de lactose - – colônias incolores De coloração vermelha escura e opaca, oferece excelentes condições de crescimento para a maioria dos microrganismos . Eritrócitos íntegros favorecem a formação de halos de hemólise Beta hemólise – presença de halo transparente ao redor das colônias – lise total das hemácias - Streptococcus pyogenes Alfa hemólise – presença de halo esverdeado ao redor das colônias – lise parcial das hemácias – Streptococcus agalactiae Gama hemólise – sem hemólise – Enterococcus faecalis Ágares Utilizado para microrganismos exigentes Ao meio é adicionado sangue de cavalo, carneiro ou coelho em altas temperaturas – Haemophilus ssp, Neisseria ssp Cor original – marrom escuro Neisseria – pigmento amarelo Haemophilus – pigmento creme A base do meio é constituída por ovos integrais, o que permite amplo crescimento das micobactérias e o crescimento é satisfatório para o teste de niacina (que é positivo para Mycobacterium tuberculosis). Isolamento primário das micobactérias Cor original verde claro Crescimento de colônias amarelas - positivo Favorece o crescimento de diversos fungos leveduriformes e filamentosos Composto por dextrose, ágar e peptonas Cor original do meio: amarelo claro opalescente. Após o crescimento, deve-se seguir a identificação do microrganismo que cresceu. Patogenidade É a capacidade de um microrganismo causar doença Infecção diz respeito à entrada e multiplicação de um agente patogênico em um organismo, que passa a ser um hospedeiro. Doenças são quadros patológicos caracterizados por desordens fisiológicas e bioquímicas que podem ou não ser causadas por agentes patogênicos. Severidade e rapidez em provocar doença. Característica específica envolvida com a patogenicidade de um microrganismo, aprimorando assim, a sua capacidade de patogenicidade. Podem ser enzimas, toxinas, proteínas de membrana, dentre outros. Toxinas: Qualquer substância de origem microbiana capaz de causar danos ao hospedeiro Toxinas A (Active) - B (Binding): (Ex. Tetânica, Botulínica, B. anthracis, Diftérica) Endotoxinas (Proteínas): Integrante da parede celular de Bactérias G - liberadas durante a lise Fracamente imunogênicas e moderadamente tóxicas Inibir síntese proteica (Toxina Diftérica); Perda de fluido ao nível intestinal (Enterotoxinas); Ação sobre SN (Neurotoxinas); Lise de células (Citotoxinas = citolisinas, hemolisinas). Exotoxinas: São secretadas por microrganismos (G+ e G -) vivos Relativamente instáveis, altamente antigênicas e altamente tóxicas Integrantes na parede de Gram negativa (LPS) Em baixas concentrações à Reações de alarme Em altas concentrações à Choque e morte Primárias (normalmente não fazem parte da microbiota) Oportunistas (presentes onde normalmente não ocorrem ou também quando coloniza indivíduos imunocomprometidos ou em idades extremas) 1º Evento Confronto (Agente encontra o hospedeiro) Entrada (Agente penetra no hospedeiro) Disseminação a partir do ponto de entrada Multiplicação (Aumento no número de microrganismos) Lesão (Dano Tecidual à Depende do Agente ou da resposta do hospedeiro) Resultado (Vitória de um ou outro ou coexistência de ambos) Bacteriana 2ª Cada evento requer quebra nas defesas do hospedeiro Mecanismos pelos quais o patógeno (bactéria) causa doença no hospedeiro (adesão e colonização, agressão, evasão de defesas, captação de nutrientes) Aderência mediada por fímbrias ou fibrilas; Aderência mediada por adesinas afimbriais; Formação de biofilmes. Através das células epiteliais de superfícies (mucosas e pele) Inoculados diretamente (vetores) ou injurias (Via parenteral) Mecanismos pouco conhecido à Invasinas = fatores de invasão (proteínas de superfície)Invasinas à provocam alterações no citoesqueleto de células não-fagocíticas que emitem uma projeção da membrana plasmática semelhante a um pseudópodo, fagocitando a bactéria Normalmente a quantidade de células do agente que penetrou é pequena para produzir sintomas diretamente (Período de Incubação) Sobrevivência à Disponibilidade de nutrientes no tecido infectado do hospedeiro Produção e ação de enzimas produzidas pelas bactérias à liberar nutrientes (Ex. Hialuronidases, DNAase, Estreptoquinase, Colagenases, Elastases, etc) (=Fatores de Lesão) Alterar ou Escapar a resposta imune do hospedeiro Resposta Inespecífica:Fagocitose, inflamação, febre Resposta Imune: Controlar a doença vigente e aumentar resistência a recorrência da doença Tipo e Intensidade da Lesão à Depende dos tecidos e órgãos afetados. Agente Invasor e Resposta Exagerada do Hospedeiro Normalmente causadas pela ação de TOXINAS Adquirir genes de virulência; Sentir o ambiente Ligar e desligar (on/off) genes de virulência Deslocar-se para o local da infecção Fixar-se no local da infecção Conseguir nutrientes (especialmente o Ferro) Sobreviver ao stress no local da infecção Evitar sistema imune (fugir deste) Suportar as defesas dos organismos e revidar a isto Provocar lesões no tecido hospedeiro Interferir com sistema de sinalização e citoesqueleto das células do hospedeiro Dispersão para células e órgãos Todo ambiente é cercado por macroorganismos e microrganismos, sendo assim, os laboratórios necessitam de medidas para evitar que estas infecções se estabeleçam no animal, homem e ecossistema de forma ruim, desestabilizando funcionalmente um deles a provocar uma doença. A biossegurança é uma área de conhecimento definida pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) como: “condição de segurança alcançada por um conjunto de ações destinadas a prevenir, controlar, reduzir ou eliminar riscos inerentes às atividades que possam comprometer a saúde humana, animal e o meio ambiente”. O que é risco? É a probabilidade que se tem de causar danos pela possibilidade de se acontecer um acidente ou por conta das exposições a que se é submetido. Exemplos: ser intoxicado, infectado, queimado, perder um membro, ter problemas na coluna ou em qualquer outra parte do corpo por conta das condições de trabalho. 1. Riscos de acidentes: Qualquer fator que coloque o trabalhador em situação vulnerável e possa afetar sua integridade, e seu bem estar físico e psíquico. Exemplos: as máquinas e equipamentos sem proteção, probabilidade de incêndio e explosão, arranjo físico inadequado, armazenamento inadequado, etc. 2. Riscos ergonômicos: Qualquer fator que possa interferir nas características psicofisiológicas do trabalhador, causando desconforto ou afetando sua saúde. Exemplos: o levantamento de peso, ritmo excessivo de trabalho, monotonia, repetitividade, postura inadequada de trabalho, etc. 3. Riscos físicos: Consideram-se agentes de risco físico as diversas formas de energia a que possam estar expostos os trabalhadores Exemplos: ruído, calor, frio, pressão, umidade, radiações ionizantes e não-ionizantes, vibração, etc. 4. Riscos químicos: Consideram-se agentes de risco químico as substâncias, que possam penetrar no organismo do trabalhador pela via respiratória. Os níveis de laboratório (NB 1-4) são em consideração a classe do risco biológico. Exemplos: de poeiras, fumos gases, neblinas, névoas ou vapores, de exposição ou por ingestão. O QUE É PERIGO? Situação de exposição a um agente de risco. Basicamente, seria aquilo que provoca e/ou pode causar dano. EPI – EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL: É considerado todo dispositivo ou produto, de uso individual utilizado pelo trabalhador, destinado à proteção de riscos suscetíveis de ameaçar a segurança e a saúde no trabalho. BARREIRAS DE CONTENÇÃO (EPI E EPC) O termo contenção é usado para descrever métodos (barreiras) de segurança utilizados na manipulação de agentes ambientais do tipo químico e biológico; Equipamentos de Proteção Individual (EPI) e Equipamento de Proteção Coletiva (EPC) são utilizados em laboratórios como barreira para a redução dos riscos químicos e de infecção, protegendo dessa forma a vida do trabalhador e do ambiente em que ele vive. Exemplos de EPI’S Capacete: para proteção do crânio, cabelo e face contra impactos de objetos, proteção contra choques elétricos e riscos provenientes de fontes geradoras de calor nos trabalhos de combate a incêndio. A resistência deve ser boa. Óculos: proteção ocular e facial contra respingos de gases, substâncias infectantes, químicas, radiações ultravioleta e infravermelha. Devem ser transparentes e resistentes. Máscaras e respiradores: proteção facial para evitar danos por respingos de substâncias nocivas e inalação de contaminantes no ar e gases. Luvas: é de uso obrigatório para manipulação de microrganismos patogênicos, materiais quente e frios, transporte, e outras atividades Biossegurança cautelosas. Devem ser do tamanho adequado e colocadas por cima do jaleco. Jaleco: é a roupa de proteção adequada e obrigatória para a manipulação de qualquer atividade cautelosa, principalmente as que envolvam riscos ao trabalhador. Devem ser de manga longa, até a altura do joelho, podendo ser de algodão, fibra sintética não-inflamável ou descartáveis, e de fácil abertura. ORDEM DE COLOCAR OS EPI’S 1. Jaleco 2. Máscara 3. Óculos 4. Capacete/Touca 5. Luvas SEQUÊNCIA DE RETIRAR OS EPI'S 1. Luvas 2. Capacete/Touca 3. Óculos 4. Máscara 5. Jaleco EPC – EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO COLETIVA
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