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Noções de Microbiologia Prof.ª Msc. Camila A. Montalbano Doutoranda do PPGDIP- UFMS Microbiologia Microbiologia: Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência) A Microbiologia é classicamente definida como a área da ciência que dedica-se ao estudo de organismos que somente podem ser visualizados ao microscópio. Microscópio óptico Vídeo Experimentoteca - Microscópio: como usar, limpar e guardar https://www.youtube.com/watch?v=b8sKWrWuGuY Assim, a microbiologia envolve o estudo de organismos procarióticos (bactérias, archaeas), eucarióticos (algas, protozoários, fungos) e também seres acelulares (vírus). São várias as doenças causadas por agentes infecciosos, tais como vírus, bactérias, fungos, protozoários helmintos. FONTE DE INFECÇÃO As fontes de infecção podem ser os indivíduos doentes e/ou portadores. Os doentes são os que manifestam os sintomas característicos da doença. Os portadores são aqueles que possuem o agente infeccioso, mas não manifestam os sintomas característicos da doença. VIAS DE ELIMINAÇÕES Secreção oro-nasais e expectorações; Sangue; Fezes; Urina; Descamações cutâneas; VIAS DE TRANSMISSÃO Por contágio: é a transmissão que ocorre entre o individuo doente e um com saúde. Essa transmissão pode ocorre por contato direto ou indireto. Por vetores: É a transmissão que ocorre através da veiculação do agente etiológico, entre dois ou mais hospedeiros, por meio de um organismo que recebe o nome de vetor. Esses vetores podem ser insetos, artrópodes, etc. Por alimentos: O principal é a água: qualquer que seja sua origem – água da chuva, de superfície ou subterrâneas, são inúmeras as oportunidades para sua poluição e contaminação por agentes patogênicos. Seguem-se as hortaliças, verduras e legumes, cuja contaminação pode ser originadas do solo adubado com excretos ou outras matérias orgânicas infectadas, manipulação durante a colheita, transporte e distribuição, seja da própria manipulação culinária. Pelo solo: O exemplo típico é dado de certas verminoses, sendo elas em duas modalidades: O caso em que as formas infectantes desenvolve-se no solo e são veiculadas pelos alimentos. EX: ovos de Ascaris Lumbricóides. O caso em que tais formas infectantes penetram ativamente através da pele. EX: Costridium Tetani. PORTA DE ENTRADA: É a via pela qual o agente infeccioso penetra no hospedeiro. As principais portas de entrada são: Mucosa do trato respiratório; Boca; Mucosa; Pele; Mucosa ocular. Eucariontes Procariontes Vírus Fungos Algas Protozoários Bactérias Cianofitas Microorganismos Eucariota e Procariota Diferenças Eucariota Procariota Diferenças entre procarionte e eucarionte A principal diferença entre células procariontes e eucariontes, é que esta última possui um extenso sistema de membrana que cria, no citoplasma, microrregiões que contêm moléculas diferentes e executam funções especializadas. Escherichia coli Por sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplicação, a célula bactéria bacilar intestinal Escherichia coli é a célula procarionte mais bem estudada. Ela tem forma de bastão, possuindo uma membrana plasmática semelhante à de células eucariontes. Por fora dessa membrana existe uma parede rígida, com 20nm de espessura, constituída por um complexo de proteínas e glicosaminoglicanas. (açúcares) Esta parede tem como função proteger a bactéria das ações mecânicas. Vírus Conceito: Sem células. Parasitas intracelulares. Não tem atividade metabólica. Ser vivo? Vírus Transmissão: Sangue Secreção respiratória Excreções intestinais Secreções do trato reprodutor Exemplos: Influenza (gripe) Varicela Zoster (catapora) Rhinovirus (resfriado) Ebola (febre hemorrágica) HIV (aids) Flavivirus sp (dengue) Morbilliviirus (sarampo) Bacteriófagos Bactérias Conceito: Unicelulares. Uma molécula de DNA. Transmissão: Diversos meios de transmissão. Elas podem ser patogênicas ou não. Antibióticos. Patogênicas Não patogênicas Rhizobium Lactobacillus e alguns tipos de Streptococcus Mycobacterium tuberculosis Corynebacterium diphtheriae Salmonella typhi Streptococcus pneumoniae Vibrio cholerae Bactérias - Exemplos Formas físicas ou Arranjos Hemocultura Devem ser coletadas, preferencialmente, antes da administração de antibióticos e devem seguir o procedimento: »» lavar as mãos e secá-las; »» remover os selos da tampa dos frascos de hemocultura e fazer assepsia prévia nas tampas com álcool 70%; »» garrotear o braço do paciente e selecionar uma veia adequada. »» aplicar solução de iodo (tintura de iodo 1% a 2% ou PVPI 10%) também com movimentos circulares. Para ação adequada do iodo, deixar secar por um a dois minutos antes de efetuar a coleta; Hemocultura »» coletar a quantidade de sangue e o número de amostras recomendados de acordo com as orientações descritas no POP ou discriminadas no pedido médico; »» inverter os fracos para homogeneizar; »» remover o iodo do braço do paciente com álcool 70% para evitar reação alérgica; »» identificar cada frasco com todas as informações padronizadas Os sistemas automáticos de Hemocultura Utilizam uma variedade de métodos para detectar culturas positivas: detecção de CO2 por espectroscopia infravermelha, detecção colorimétrica de alterações do pH, detecção fluorométrica de produtos metabólicos e detecção eletrônica de alterações da pressão. MEIOS DE CULTURA AGAR LEVINE - AGAR MacCONKEY - Quanto ao estado físico os meios podem ser: SÓLIDO – Ágar-ágar (1.5%). Utilizado isolamento de colônias bacterianas (plaqueamento); SEMI-SÓLIDO – Ágar-ágar (0.5/0.7%) Utilizado para observação de motilidade; LÍQUIDO – Caldo. Utilizado para enriquecimento bacteriano; A consistência dos meios é dada pela concentração de “AGAR-AGAR” constituído de polissacarídeo complexo (gelose) Meios para crescimento e isolamento ÁGAR SANGUE Base rica; Ótimas condições de crescimento; Formação de halos de hemólise nítidos, úteis para a diferenciação de Streptococcus spp. E Staphylococcus spp; FUNÇÃO Usado para o isolamento de microrganismos não fastidiosos; Verificação de hemólise dos Streptococcus spp. e Staphylococcus spp; Meios de cultura - manutenção ÁGAR NUTRIENTE Meio simples, de fácil preparação e barato; FUNÇÃO Várias aplicações análise de água, alimentos e leite como meio para cultivo preliminar das amostras submetidas à exames bacteriológicos e isolamento de organismos para culturas puras; Conservação e manutenção de culturas em temperatura ambiente; Usado para observar esporulação de espécies de bacilos Gram positivos; Meios para crescimento e isolamento ÁGAR CHOCOLATE Utilizado para o cultivo de microrganismos exigentes; Cresce quase todos os tipos de microrganismos; À base do meio adiciona-se sangue de cavalo, carneiro ou coelho em temperatura alta hemácias lisam liberando hemina e hematina compostos crescimento dos m.o exigentes; Observação: se utilizar sangue de carneiro ou coelho no lugar do sangue de cavalo, adicionar os suplementos a base de NAD (coenzima I) e cisteína após resfriar a base achocolatada à aproximadamente 50ºC; Ágar Muller Hilton É usado para testes de susceptibilidade antimicrobiana (antibiograma). Também é usado para isolar e cultivar Neisseria e Moraxella. Fórmula comum (w/v): 30,0% infusão de carne 1,75% caseína hidrolisada 0,15% amido 1,7% ágar Brain Heart Infusion e Nutriente São meios de utilização geral, adequado para a cultura de uma grande variedade de tipos de organismos, incluindo bactérias, leveduras e fungos filamentosos provenientes de amostras clínicas. Pode ser sólido ou líquido. Sal-manitol Meio de cultura, muito usado para o isolamento de Staphylococcus aureus de amostras biológicas como urina, secreções, feridas e exudatos. Também usado na indústria alimentícia para o isolamento e identificação de estafilococos em líquidos e produtos lácteos, carnese derivados, incluindo conservas e pescados. Princípio de ação:degradação do manitol com a produção de ácido muda a cor do meio de rosado a amarelo. Se incubadas as placas por mais ou menos 36 horas, aparecendo as colônias de estafilococos não-patogênicos de tamanho pequeno e rodeadas de uma zona vermelha. As colônias de Staphylococcus aureus fermentadores do manitol são maiores e rodeadas de uma zona amarela. Ágar MacConkey Meio de cultura destinado ao crescimento de bactérias Gram negativas e indicar a fermentação de lactose. LAC+: Klebsiela, Enterobacter, utilizam a lactose disponível no meio e produzem ácido como produto final. Este ácido diminui o pH do meio para valores inferiores a 6.8, resultando na observação de colónias rosa choque/vermelhas. LAC- :Salmonella, Pseudomas e Shigella, não consegue utilizar a lactose, e utilizam a peptona. Isto forma amónia, que eleva o pH do ágar, levando à formação de colónias brancas/sem cor) MEIOS PARA PROVAS DE IDENTIFICAÇÃO ÁGAR BASE URÉIA (CHRISTENSEN) Determinar a habilidade do microrganismo de degradar a uréia em duas moléculas de amônia pela ação da enzima urease; Positivo na alcalinização do meio; Função BGN fermentadores e não fermentadores Staphylococcus e Haemophilus. MEIOS PARA PROVAS DE IDENTIFICAÇÃO PARA PROVA DE OXIDASE O teste de oxidase é baseado na produção intracelular da enzima oxidase pela bactéria; FUNÇÃO Ajuda caracterizar espécies de Neisseria, distingui não fermentadores (oxidase positiva) de enterobactérias (oxidase negativa); Diferencia algumas bactérias fermentadoras oxidase positiva entre elas Plesiomonas shigelloides, Aeromonas spp. e Vibrio spp. Interpretação Oxidase positiva: roxo, bactéria não fermentadora; Oxidase negativa: fermentadora, fazer testes bioquímicos (enterobactérias); É uma técnica de coloração de preparações histológicas para observação ao microscópio óptico, utilizada para corar diferencialmente microorganismos com base na composição química e integridade da sua parede celular. Método de Gram Gram-positivas Gram-negativas Parede celular menos espessa Parede celular mais espessa Bactérias gram-positivas e gram-negativas Coloração de Gram Violeta de cristal 1 minuto Lugol (iodo) 1 minuto Álcool 30-60 segundos Safranina 30-60 segundos dH2O dH2O 52 Vídeo: Coloração de Gram - Professora Andrea https://www.youtube.com/watch?v=H3CfSpoUQzo 54 Ziehl Neelsen É uma técnica de coloração de bactérias mais agressiva que a técnica de Gram, sendo usada em bactérias que não são bem coradas com esta técnica, como os bacilos da Hanseníase e da tuberculose, as bactérias dos gêneros Nocardia e Mycobacterium, entre outros. Nocardia e Mycobacterium-BAAR (bactérias álcool-ácido-resistentes). Fazem resistência ao corante de Gram por terem alto teor de lipídios na parede celular. Uma vez coradas, fazem resistência à serem descoradas. 55 Coloração de Ziehl-Neeseln- Protocolo Confeccionar o esfregaço seguindo as técnicas atuais de biossegurança; Cobrir a lâmina com fucsina fenicada (o mordente é o ácido fénico); Aquecer a lâmina até à emissão de vapores (é importante não deixar ferver); Aguardar 5 a 8 minutos; Lavar com água corrente; Cobrir a lâmina com álcool-ácido 3% até descorar totalmente o esfregaço; Lavar com água corrente; Cobrir a lâmina com azul de metileno durante 1 minuto; Lavar com água corrente; Secar; Observar. 56 Resultado da bacterioscopia A fucsina fenicada, atuando a quente, vai corar todas as células bacterianas e outras estruturas presentes no esfregaço de vermelho (o calor vai derreter os lípidos de membrana, tornando-a permeável). O ácido diluído em álcool aplicados vão descorar todas as bactérias exceto as ácido-álcool resistentes, que permanecem coradas de vermelho pela fucsina. Assim, ao serem observadas após coloração e contraste, com azul de metileno, encontraremos as bactérias: Ácido-álcool resistentes: coradas de vermelho. Não ácido-álcool resistentes: coradas de azul. Vídeos TINCIÓN DE ZIEHL NEELSEN https://www.youtube.com/watch?v=vYUr7c_BDZY TÉCNICA DE COLORAÇÃO DE ZIEHL NEELSEN https://www.youtube.com/watch?v=PouIoydSiPM Bactérias do Bem BENEFÍCIO: Produção de alimentos e bebidas; Decomposição de lixo problemático, restos mortais; Produção de medicamentos Digestão (Escherichia coli) Fixação do N2 na atmosfera As bactérias possuem grande importância ecológica, elas fixam o nitrogênio da atmosfera na forma de nitratos, e as bactérias desnitrificantes que devolvem o nitrogênio dos nitratos e da amônia para a atmosfera. As bactérias são responsáveis pela decomposição ou deterioração da carne, do vinho, das verduras, do leite e de outros produtos de consumo diário As bactérias também são úteis para o homem, como na indústria farmacêutica que utiliza bactérias para fabricar antibióticos específicos. Conceito: Constituído de hifas. Forma de vida simples. Multicelulares nucleados (Exceção). Transmissão: Inalação de esporos, Pele, Secreção. Parasitas saprófitas Risco de vida (inumodeprimidos) Micotoxinas (reação alérgica) Fungos Patogênicas Não patogênicas Agaricus campestris (cogumelo comestível) Saccharomices cerevisae (pães e bebidas alcoólicas) Penicillium sp (Penicilina e queijos). Thichophyton sp (micose ou pé de atleta) Candida albicans (candidíase), Aspergillus sp (aspergilose) Exemplos de fungos Conceito: Variam de 2 a 1000 µm, Unicelulares, Heterotróficos (ambiente externo) Transmissão: Água e alimentos contaminados, Hábitos de higiene, Saneamento básico, Animais. Estruturas locomotoras Diagnóstico Protozoários Emissão Propulsão Movimentação Não possui de pseudópodes flagelar ciliar apêndices Classificação Patogênicas Não patogênicas Trichonympha sp (auxilia na digestão dos cupins) Entamoeba histolytica (desenteria amebiana) Trypanosoma cruzi (doença de Chagas) Plasmodium sp (malária) Giargia lamblia (giardíase) Exemplos de protozoários Mitose Reprodução clonal Duas ou mais células filhas Fissão Brotamento Fissão binária Nunca foi observado de fato reprodução sexuada em protozoários Ciclo reprodutivo Conceito: Alga (do latim: alga -e, "planta marinha") é o nome comum de um diversificado agrupamento polifilético de organismos fotossintéticos cujo ciclo de vida se completa geralmente em meio aquático, embora algumas espécies habitem no solo, sobre superfícies expostas à luz solar ou sejam fotobiontes em fungos liquenizados, se associam com fungos. Algas Prejudiciais Exemplos de algas Não Prejudiciais Dinoflageladas – Algas vermelhas (toxina em moluscos e morte de peixes) Planctônicas – fotossíntese Diatomáceas – Carapaça de sílica (abrasivo). Fatores ambientais que atuam sobre microrganismos Oxigênio Aeróbios - Crescem e se multiplicam na presença de 02. Anaeróbios – Vivem e se multiplicam na ausência de O2. Luminosidade Alguns microrganismos se desenvolvem melhor em locais onde há pouca luminosidade. Temperatura Calor moderado favorece o crescimento de alguns microrganismos. Altas temperaturas (+127ºC) destroem microrganismos. Umidade Alguns microrganismos necessitam da umidade para seu crescimento. É a implantação, crescimento e multiplicação de microrganismos no interior de células e tecidos de um ser vivo causando prejuízo ao organismo humano ou animal. Não confundir com inflamação Infecção Não confundir com inflamação (resposta do organismo a uma lesão ou infecção)!!!! 75 Inaparente Hospitalar Cruzada Secundária Sem sintomas Favorece o aparecimento de outra Transmitida entre pacientes Adquirida após admissão do paciente Tipos de infecção Microbiota Diferentes microrganismos vivem em comunidade sobre a superfície de pele ou mucosa de indivíduos sadios. Residente Transitória Colonizam camadas mais profundas da epiderme, Mais resistentes à remoção pelas técnicasde higienização, É composta por bactérias normalmente presentes na superfície cutânea. Colonizam camadas mais superficiais da epiderme, Removíveis pelas técnicas de higienização Adquiridos durante o cuidado aos pacientes e estão relacionados frequentemente às infecções hospitalares. Classificação da microbiota A importância das bactérias em relação à carne é devido ao fato de que elas estão intimamente ligadas ao processo de deterioração, infecção e intoxicação alimentar. A contaminação pode ocorrer em todas as operações de abate, armazenamento e distribuição e sua intensidade depende da eficiência das medidas higiênicas adotadas. A microbiologia da carne Apesar de alguns autores considerarem a porção interna do músculo proveniente de animais sãos como sendo estéril, há evidências da presença ocasional de bactérias aeróbias e anaeróbias. O número de microrganismos, se presentes na massa muscular profunda da carcaça de animais sãos, é muito pequeno, em torno de 0,1 a 100 por grama A contaminação da carne ocorre por contato com: A pele; Pêlo; Patas; Conteúdo gastrintestinal; Leite do úbere; Mãos e roupas de operários; Água utilizada para lavagem das carcaças; Equipamentos e ar dos locais de abate e armazenamento. Contaminação da Superfície A maior parte da contaminação bacteriana da carcaça que ocorre durante as operações de abate é adquirida durante a esfola. A superfície da carcaça é contaminada principalmente pela pele. A carcaça, após a esfola, apresenta uma contagem total de microrganismos na proporção quase constante de 0,3% do total de microrganismos da pele. As primeiras incisões na pele, bem como parte da esfola é realizada com faca que contamina a superfície da carcaça. Água utilizada para lavagem das carcaças Deve ser de boa qualidade, do contrário em vez de se limpar e retirar o excesso de sangue da carcaça o que vai haver é a contaminação da mesma. Ar Atmosférico Uma das fontes potenciais de contaminação bacteriana que tem recebido pouca atenção da indústria da carne é o ar atmosférico. Logo após a remoção da pele, as carcaças estão sujeitas a essa contaminação, devido a deposição na carcaça de microrganismos da atmosfera da sala de matança. O contato da carne com o ar atmosférico continua nas etapas subseqüentes como resfriamento, armazenamento, desossa, elaboração de derivados e comercialização. Umidade Outro aspecto de importância é a umidade. Microrganismos precisam de água para sua sobrevivência e ambientes úmidos favorecem a proliferação destes. A maneira como os animais são manejados antes do abate também é importante, pois irá afetar os processos bioquímicos pós morte, mais precisamente os metabólitos necessários ao crescimento dos mesmos. Durante a fase de estabelecimento do rigor mortis, o oxigênio presente nos músculos é todo utilizado fazendo, o que facilita ainda mais o crescimento dos microrganismos anaeróbicos ou facultativos. Principais Microrganismos Os microrganismos mais importantes são Campylobacter spp., Clostridium perfringens, alguns tipos de Escherichia coli, como a E. Coli O157:H7, Salmonella spp.,Yersinia enterocolitica, e Listeria monocitogenes. Embora o crescimento da maioria desses microrganismos seja inibido em temperaturas abaixo de 7°C, alguns microrganismos tais como Yersinia, Listeria e Aeromonas podem se multiplicar em temperaturas mais baixas. Nestes casos conta-se com temperaturas de cozimento adequadas para a destruição desses patógenos. Staphylococcus Morfologia Cocos gram positivos em forma de cachos de uva, imóveis, não esporulado. Staphylococcus Habitat Reservatório: homem e animais Pele, fossas nasais, feridas (unheiros),mastite bovina Características Bioquímicas Aeróbio, anaeróbio facultativo; Catase positiva; Oxidase negativa; Mesófilos (35 – 37°C) Staphylococcus Características bioquímicas Halotolerantes – de 10 até 20% de NaCl Coagulase positiva; Fermenta glicose – produção de ácido lático; Fermenta manitol ; cresce na presença de NO4 Pigmento amarelo – S. aureus; Cresce em 0,01 a 0,05% de lítio, 40mg de polimixina; reduz K2TeO3 ; hidroliza gema de ovo. pH - cresce entre 4,0 a 9,8 com ótimo 6 a 7 Mecanismo de Patogenicidade Ação emética e ação diarréica Produção de exotoxina no alimento; Atividade enterotoxigênica; 2 tipos: enterotoxina e toxic shock syndrome toxin (TSST-1); Enterotoxina – 6 tipos antigênicos: SE-A, B, C1,C2, C3, D e E . Quantidade mínima variável : 0,015 e 0,375 ug/Kg de peso Sintomas Varia : suscetibilidade individual, concentração da enterotoxina no alimento e a quantidade consumida do alimento Intoxicação Alimentar: náuseas,vômitos, sudorese diarréia, dores abdominais, de cabeça e queda de pressão Termoestável a 100°C/30 min. Epidemiologia Fontes de contaminação: Os portadores nasais Manipuladores de alimentos com mãos e braços apresentando ferimentos Animais domésticos Gado leiteiro com mastite estafilocócica Escherichia coli patogênica Bacilos gram negativos grande, Aeróbio, anaeróbio facultativo, Mesófilo, com flagelos peritríquios, Não-esporulados Escherichia coli patogênica Habitat Flora intestinal de animais de sangue quente Características Bioquímicas Fermentam glicose e lactose com produção de ácido e gás flagelos Características da Doença Causador de gastrenterite em crianças Sintomas: diarréia acompanhada de dores abdominais, vômitos e febre. Duração: 6 hs a 3 dias Período de incubação: 17 a 72 hs (média36 hs) Brasil: 30% dos casos de diarréia aguda em crianças pobres com idade inferior a 6 meses, com alto índice de mortalidade Escherichia. Coli O157:H7 Salmonella spp Salmonella O gênero Salmonella é possivelmente o mais perigoso da carne, considerando-se as estatísticas das toxinfecções alimentares. A população de Salmonella no rúmen e nas fezes de bovinos no momento do abate depende, entre outros fatores, da alimentação e distância de transporte. A proporção de Salmonella no rúmen aumenta com a distância de transporte, devido ao maior contato dos animais com material fecal. A incidência de bovinos portadores de Salmonella na propriedade rural é relativamente baixa, variando de 0,5% a 3,1% dos animais; no matadouro-frigorífico, aguardando o momento do abate, há em torno de 22,75 a 35,6% das carcaças contaminadas por este microrganismo no final das operações de abate. Disenteria Bacilar Agente Etiológico: Bactérias do gênero Shigella Forma de transmissão: Água e alimentos contaminados com as fezes dos doentes. Sintomas: Infecção intestinal, dores abdominais, diarréias sanguinolentas e vômitos. Tratamento: Utilização de antibióticos e soro caseiro. Profilaxia: Educação sanitária e saneamento básico. Higiene O ideal é adotar um procedimento de boas práticas de abate e beneficiamento da carne. Lavar as mãos com frequência, Manter higiene pessoal adequada (unhas aparadas e limpas, roupas limpas, barba aparada), Manter higiene domiciliar, no trabalho e em locais públicos, Manter locais arejados (escola, casa, ônibus, ambiente de trabalho), Evitar ambientes úmidos e que estejam com presença de mofo, Jogar lixo em recipiente próprio, Boa alimentação, Acondicionamento adequado do lixo orgânico para prevenir proliferação de insetos e roedores. Profilaxia Somente com as boas práticas de higiene é que se pode obter uma carcaça sã, sendo assim o controle de todos os focos de contaminação devem ser priorizado, facas estéreis, colaboradores limpos e com os devidos EPI’s. montalbano.c1986@gmail.com Obrigada!!!
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