USF_DIN_Microbiologia_Imunologia_e-book (1)

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MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA
BARBARA MILLANI FROES
THIAGO ROJAS CONVERSO
Microbiologia e Imunologia
Barbara Millani Froes
2022
Thiago Rojas Converso
PRESIDENTE 
Frei Thiago Alexandre Hayakawa, OFM
DIRETOR GERAL 
Jorge Apóstolos Siarcos 
REITOR 
Frei Gilberto Gonçalves Garcia, OFM 
VICE-REITOR 
Frei Thiago Alexandre Hayakawa, OFM
PRÓ-REITOR DE ADMINISTRAÇÃO E PLANEJAMENTO 
Adriel de Moura Cabral 
PRÓ-REITOR DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO 
Dilnei Giseli Lorenzi 
COORDENADOR DO NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - NEAD 
Renato Adriano Pezenti
GESTOR DO CENTRO DE SOLUÇÕES EDUCACIONAIS - CSE
Franklin Portela Correia
REVISÃO TÉCNICA
Michelle Darrieux Sampaio Bertoncini
 PROJETO GRÁFICO
Centro de Soluções Educacionais - CSE
DIAGRAMADORES
Regilene Moraes Honorato
CAPA
Regilene Moraes Honorato
© 2021 Universidade São Francisco
Avenida São Francisco de Assis, 218
CEP 12916-900 – Bragança Paulista/SP
CASA NOSSA SENHORA DA PAZ – AÇÃO SOCIAL FRANCISCANA, PROVÍNCIA 
FRANCISCANA DA IMACULADA CONCEIÇÃO DO BRASIL – 
ORDEM DOS FRADES MENORES
O AUTOR
BÁRBARA MILANI FRÓES
Bárbara Milani Fróes, é formada em Farmácia pela Fundação de Ensino e Pesquisa- 
MG, Mestre em Ciências da Saúde- Universidade São Francisco, Auditora de Qualida-
de PALC- SBPC e Graduação Lato Sensu em Análises Clínicas e Microbiologia. Possui 
experiência em laboratório de análises clinicas, microbiologia e imunologia. Desde 
2020 é docente da Universidade São Francisco ministrando os componentes curricu-
lares microbiologia, imunologia, biossegurança, bioquímica laboratorial e controle de 
qualidade microbiológico.
THIAGO ROJAS CONVERSO
Thiago Rojas Converso, é formado em biotecnologia pela Universidade Federal de Alfe-
nas – MG. Possui doutorado em Ciências pela Universidade de São Paulo e Pós-dou-
torado em Imunologia pela Universidade de Lund, Suécia. Desde 2019 é professor na 
Universidade São Francisco ministrando as disciplinas microbiologia e imunologia em 
diversos cursos da área da saúde. Integra o Laboratório de Microbiologia Molecular e 
Clínica onde pesquisa fatores de virulência bacterianos como antígenos vacinais e suas 
influências na colonização e formação de biofilme pelas bactérias. Como pesquisador, 
já publicou 14 trabalhos em revistas científicas internacionais de alto impacto e possuí 
colaboração com grupos de pesquisa internacionais.
O REVISOR TÉCNICO
MICHELLE DARRIEUX SAMPAIO BERTONCINI
Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de São Car-
los (2001), doutorado em Biotecnologia pela Universidade de São Paulo (2007) e 
pós-doutorado pela Universidade de Lund, na Suécia (2018). Tem experiência nas 
áreas de Biologia Molecular e Imunologia, com ênfase no desenvolvimento de novas 
estratégias vacinais contra patógenos humanos e investigação dos mecanismos de 
interação patógeno-hospedeiro. Sua expertise técnica inclui clonagem e expressão de 
genes em sistemas heterólogos, produção e purificação de proteínas recombinantes; 
técnicas de análise de respostas imunológicas e modelos animais de infecção. Atua 
principalmente nos seguintes temas: Vacinas; Streptococcus pneumoniae; proteínas 
quiméricas; peptídeos antimicrobianos; sistema complemento. É docente do Progra-
ma de Pós-graduação em Ciências da saúde desde 2009. Foi coordenadora do mes-
mo Programa entre 2014 e 2016, presidente do Comitê de ética em pesquisas envol-
vendo animais de experimentação e membro do comitê de ética em pesquisa envolvendo 
voluntários humanos (2011-2019). Atualmente é docente do Programa de Pós-graduação 
em Ciências da Saúde da Universidade São Francisco, onde desenvolve projetos na área 
de desenvolvimento de novas formulações vacinais contra patógenos humanos e análise 
da interação patógeno-hospedeiro, com foco em componentes da imunidade inata (peptí-
deos antimicrobianos e moléculas do sistema complemento). Também é membro do comitê 
de ética em pesquisas envolvendo animais de experimentação.
SUMÁRIO
UNIDADE 01: CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS MICRORGANISMOS: BACTÉRIAS, 
FUNGOS E VÍRUS .....................................................................................................13
1. Microbiologia ......................................................................................................13
2. Bactérias ............................................................................................................15
3. Vírus ...................................................................................................................20
UNIDADE 02: MORFOLOGIA, ASPECTOS DA MICROSCOPIA E COLORAÇÕES 
USADAS EM MICROBIOLOGIA ..............................................................................28
1. Morfologia E Arranjo Bacteriano ..........................................................................28
2. Colorações Usadas Em Microbiologia ................................................................30
3. Técnicas Em Microscopia....................................................................................33
UNIDADE 03: METABOLISMO E CULTIVO MICROBIANO .................................41
1. Metabolismo Microbiano .....................................................................................41
UNIDADE 04: METABOLISMO E ANTIMICROBIANOS: MECANISMO DE AÇÃO .53
1. Antimicrobianos ...................................................................................................53
2. Mecanismo De Ação Dos Antibióticos .................................................................54
3. Mecanismo De Ação Dos Antifúngicos ................................................................56
4. Mecanismo De Ação Dos Antivirais .....................................................................57
UNIDADE 05: RESISTÊNCIA BACTERIANA E ANTIBIOGRAMA ........................63
1. Mecanismo De Resistência Dos Antibióticos ......................................................63
2. Antibiograma .......................................................................................................66
UNIDADE 06: CONTROLE DE CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS: AÇÃO 
DE AGENTES FÍSICOS E QUÍMICOS ...................................................................75
1. Conceitos Do Controle De Crescimento Microbiano ..........................................75
2. Métodos De Controle Do Crescimento Microbiano .............................................76
3. Métodos Físicos ..................................................................................................77
4. Métodos Químicos .............................................................................................81
UNIDADE 07: ETAPAS DO PROCESSO INFECCIOSO, PATOGENICIDADE E VIRU-
LÊNCIA MICROBIANA ...............................................................................................86
1. Mecanismos De Patogenicidade ........................................................................86
2. Fatores De Virulência ..........................................................................................89
UNIDADE 08: ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA IMUNE ..............95
1. Sistema Imunológico ...........................................................................................95
2. Células Do Sistema Imune ..................................................................................95
3. Órgãos Do Sistema Imunológico .........................................................................101
UNIDADE 09: IMUNIDADE INATA: CÉLULAS, RECEPTORES, MECANISMOS 
EFETORES E INFLAMAÇÃO ..................................................................................108
1. Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação ...... 108
2. Componentes Da Resposta Imunológica Inata ...................................................108
3. Receptores E Células Da Imunidade Inata .........................................................112
4. Inflamação ..........................................................................................................117A forma principal de divisão celular das bactérias é denominada fissão binária; neste 
processo, ocorre a duplicação dos componentes celulares e, em seguida, a divisão em 
duas células filhas. A Figura 4 apresenta um diagrama das etapas da divisão celular de 
bactérias. As leveduras e alguns tipos específicos de bactérias dividem sua célula por 
meio de brotamento – um processo no qual uma célula jovem, denominada broto, de-
senvolve-se a partir de uma célula já existente e em seguida se separa da célula mãe.
Figura 04. Diagrama da sequência da divisão celular de bactérias
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2017, p. 164).
2.1 FASES DE CRESCIMENTO MICROBIANO 
Diferentes fatores afetam o crescimento microbiano, tais como pH, temperatura, pre-
sença de oxigênio, umidade, pressão osmótica, luz e nutrientes. Os nutrientes podem 
ser fornecidos através de um meio de cultura, que possui substâncias utilizadas pelos 
microrganismos para realizar seu metabolismo e multiplicar-se. Em condições ideias de 
nutrientes, temperatura, pH, etc., os microrganismos apresentam um padrão de cresci-
mento característico, denominado curva padrão de crescimento microbiano, dividida 
em quatro fases: 
47 Microbiologia e Imunologia
U3 Metabolismo E Cultivo Microbiano
01. Fase lag: fase de adaptação; nesta etapa ainda não ocorre divisão celular, mas o meta-
bolismo está ativo. Ocorre uma adaptação ao meio, as células crescem em tamanho, produ-
zem enzimas e grandes quantidades de energia na forma de ATP.
02. Fase log (exponencial): etapa em que ocorre a divisão celular (multiplicação) em velo-
cidade constate e máxima, em um intervalo regular e geneticamente determinado, denomi-
nado tempo de geração. O tempo de geração corresponde à quantidade de tempo neces-
sária para que uma célula bacteriana origine duas células filhas. Assim, considerando-se, por 
exemplo, uma cultura contendo 1000 organismos por mL com um tempo de geração de 20 
minutos, haverá cerca de 2000 organismos por mL após esse período, e após mais 20 minu-
tos, 4000 organismos por mL, crescendo de forma exponencial ou logarítmica. O tempo de 
geração varia de acordo com as características do microrganismo e as condições ambientais, 
de minutos a horas.
03. Fase estacionária: ocorre a diminuição da velocidade de multiplicação devido à limita-
ção de nutrientes; além disso, podem ser produzidas substâncias tóxicas derivadas de meta-
bólitos, e um suprimento de oxigênio insuficiente. Nesta etapa, a multiplicação bacteriana se 
equipara, em números absolutos, à morte celular. 
04. Fase de declínio: as condições do meio tornam-se cada vez mais desfavoráveis ao 
crescimento, e assim muitas células morrem. Esse processo de morte celular se intensifica 
pela ativação de enzimas autolíticas. 
A Figura 5 apresenta a curva padrão de crescimento e suas respectivas fases.
Figura 05. Curva padrão de crescimento
Fonte: adaptada de Black (2021, p. 144).
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48Microbiologia e Imunologia
Metabolismo E Cultivo Microbiano
Acesse o acervo digital e conheça com mais detalhes os fatores que influenciam o 
crescimento microbiano: Capítulo 7- Crescimento e Cultura.
Fonte: BLACK, Jacqueline G. Microbiologia - Fundamentos e Perspectivas. Rio de 
Janeiro: Grupo GEN, 2021. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/
books/9788527737326/.
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3. Meio de cultura
No meio ambiente, os microrganismos são encontrados em diversos locais, como oce-
anos, rios, lagos, solo, em matéria orgânica viva ou morta, que podem ser considerados 
meios de cultura naturais. Em um laboratório de microbiologia, é necessário trabalhar 
com microrganismos fora do seu ambiente natural; desta forma, fica o questionamento: 
como é possível cultivar bactérias e fungos fora do seu meio natural? 
Os meios de cultura apresentam uma mistura de nutrientes necessária para o meta-
bolismo e consequentemente, para o crescimento de bactérias e fungos. A formulação 
do meio deve levar em consideração, entre outros fatores, a fonte energética do micror-
ganismo, o substrato doador de elétrons e fonte de carbono. Conhecer as necessida-
des nutricionais de cada microrganismo é fundamental para fornecer as substâncias 
adequadas ao seu crescimento. Diferentes espécies de microrganismos apresentam 
necessidades nutricionais diversas. Fungos, por exemplo, em geral se desenvolvem 
melhor em pH mais baixo do que bactérias.
Nem todos os microrganismos são cultiváveis em laboratório; há espécies, como as 
bactérias que causam a sífilis e a hanseníase, por exemplo, que não crescem em meios 
de cultura sintéticos. Porém, para um grande número de microrganismos, já se conhece 
as necessidades nutricionais, tornando possível seu cultivo em laboratório. 
Os meios de culturas podem ser encontrados na forma líquida (caldo), sendo cons-
tituídos por uma solução aquosa com nutrientes, ou na forma sólida, onde além dos 
nutrientes, é adicionado um polissacarídeo (ágar), que confere uma textura gelatinosa. 
Os meios sólidos permitem a visualização de colônias microbianas isoladas.
Com relação ao conteúdo nutricional, existem maios de cultivo sintéticos, ou quimica-
mente definidos, onde todos os ingredientes da formulação e suas concentrações são 
conhecidos, e meios complexos, que apresentam, em sua formulação, ingredientes 
como extrato de carne, cuja composição química exata não é estabelecida. 
Além da classificação em termos de composição, os meios de cultura podem ser clas-
sificados de acordo com o crescimento de microrganismos:
Meios seletivos são utilizados para isolar um grupo específico de microrganismo, ou 
seja, tem a capacidade de selecionar, adicionando à formulação do meio nutrientes que 
inibem o crescimento de determinado grupo de microrganismos e permitem o cresci-
mento de outros específicos. A inibição pode ser obtida pela adição de diferentes subs-
tâncias, como por exemplo, antibióticos. 
49 Microbiologia e Imunologia
U3 Metabolismo E Cultivo Microbiano
Meios diferenciais permitem evidenciar uma característica fisiológica ou bioquímica do 
microrganismo de interesse, possibilitando a diferenciação de colônias de microrganis-
mos diferentes.
Alguns meios de cultura podem ter objetivos combinados, ou seja, serem seletivos e 
diferenciais; um exemplo é meio de cultura MacConkey, utilizado para isolar microrga-
nismos da família das enterobactérias (Gram-negativos). Este meio contém nutrientes 
que inibem o crescimento de bactérias Gram-positivas e permite diferenciar caracterís-
ticas da família das enterobactérias, dos demais grupos. A Figura 6 apresenta o meio 
MacConkey com crescimento de Escherichia coli (1) e Proteus mirabilis.
Figura 06. Ágar MacConkey, com colônias isoladas de E. coli (1) e Proteus mirabilis (2)
Fonte: adaptada de Vermelho (2019, p. 92).
Meios enriquecidos apresentam nutrientes que permitem o crescimento de diferen-
tes grupos de microrganismos, sendo muito utilizados na microbiologia médica. Um 
exemplo é o ágar-sangue, que apresenta sangue de carneiro em sua composição e 
permite o crescimento de diferentes grupos de bactérias patogênicas de preocupação 
médica; além disso, contém nutrientes que permitem o crescimento de microrganismos 
considerados fastidiosos (que apresentam elevadas exigências nutricionais e de culti-
vo). A Figura 7 apresenta uma imagem de uma placa de ágar-sangue com colônias de 
Streptococcus.
U3
50Microbiologia e Imunologia
Metabolismo E Cultivo Microbiano
Figura 07. Ágar-sangue, com colônias de Streptococcus 
Fonte: adaptada de Vermelho (2019, p. 93).
Acesse o acervo digital e conheça quais são as formas de isolamento de microrganis-
mos em cultura- Capítulo 5- Técnicas de isolamento e contagem de microrganismos. 
Fonte: VERMELHO, Alane B. Práticas de Microbiologia. Rio de janeiro: Gru-
po GEN, 2019. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/
books/9788527735575/.SA
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Assista ao vídeo: 
Principais Meios de Cultura
https://www.youtube.com/watch?v=y-Kq161PbY8&t=13s.Acesso em: 28 abr. 2022.
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51 Microbiologia e Imunologia
U3 Metabolismo E Cultivo Microbiano
5. ATIVIDADE PRÁTICA
Elaborar um mapa conceitual
Um mapa conceitual é uma arquitetura gráfica que tem como objetivo organizar as ideias e 
os principais conceitos e a partir disso esquematizar as informações.
A partir do conhecimento adquirido sobre o que é meio de cultura e os principais tipos, utilize 
a criatividade e crie um mapa conceitual sobre tema, abordando os principais tipos, as dife-
renças entre eles e citando exemplo.
Utilize o acervo digital para se aprofundar sobre o assunto.
Atividade 1.
REFERÊNCIAS
CARVALHO, Hernandes F.; RECCO-PIMENTEL, Shirlei M. A Célula. 4. ed. Barueri: MANOLE, 2019.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 
2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/. Acesso em: 22 
mar. 2022.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 
2012.
TRABULSI, Luiz R.; ALTERTHUM. Microbiologia. 6. ed. São Paulo: Atheneu, 2015.
VERMELHO, Alane B. Práticas de Microbiologia. Rio de janeiro: Grupo GEN, 2019. Disponível em: https://
integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788527735575/. Acesso em: 28 abr. 2022
EDUCANDO PARA A PAZ
53
UNIDADE 4
METABOLISMO E 
ANTIMICROBIANOS: MECANISMO 
DE AÇÃO
1. ANTIMICROBIANOS
Quando a defesa natural do organismo não é capaz de eliminar um patógeno, drogas anti-
microbianas podem ser usadas a fim de eliminá-lo ou mesmo interferir no seu crescimento. 
As drogas antimicrobianas que matam o microrganismo são denominadas microbicidas, 
enquanto as que inibem a sua multiplicação são chamadas de microbiostáticas. 
Os antimicrobianos podem ser desenvolvidos a partir de substâncias químicas naturais 
(produzidas por fungos e bactérias) ou sintéticas, e precisam agir dentro do organismo 
do hospedeiro sem causar dano a ele. Esse é o princípio da toxicidade seletiva. Nesse 
sentido, é mais fácil o desenvolvimento de drogas que tenham como alvo uma célula 
procariótica e que não afete as células eucarióticas dos animais, pois esses dois tipos 
celulares se diferenciam basicamente pela presença ou ausência da parede celular e 
ribossomos. Entretanto, há maiores dificuldades para o desenvolvimento de drogas que 
tenham como alvo microrganismos cujas células se assemelham às células animais, 
tais como fungos. 
É importante compreender que o termo “antimicrobiano” é uma expressão ampla uti-
lizada para a ação das drogas sobre diferentes organismos, e que cada organismo é 
inibido ou eliminado por substâncias específicas. Assim, antibióticos atuam nas bacté-
rias, antifúngicos, nos fungos e antivirais, nos vírus. Logo, não se deve usar antibió-
ticos para o tratamento de infecções virais, uma vez que estes não têm qualquer efeito 
sobre os vírus. 
Existem diversas classificações para os antimicrobianos, sendo uma delas baseada no 
seu espectro de ação. Algumas drogas podem ter um espectro restrito de atividade, 
funcionando apenas até um determinado alcance. Esse é o caso de alguns antibióticos 
que afetam bactérias Gram-positivas, mas têm pouco ou nenhum efeito sobre as Gram-
-negativas. Por outro lado, existem drogas que possuem amplo espectro, ou seja, al-
cançam um grupo maior de microrganismos; um exemplo são os antibióticos que atuam 
tanto em bactérias Gram-positivas quanto em Gram-negativas. 
Reconhecer estratégias de controle de crescimento microbiano com base nos meca-
nismos de ação e resistência.
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54Microbiologia e Imunologia
Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
O espectro está relacionado com uma outra classificação para os antimicrobianos: o 
mecanismo de ação, ou seja, a forma e local de atuação. Alguns antibióticos podem, 
por exemplo, atuar na parede celular, enquanto outros podem ter como alvo a membra-
na plasmática das bactérias. Sobre isso, é importante refletir: uma droga que tem como 
alvo a membrana plasmática bacteriana, encontrará mais dificuldade em atravessar a 
parede celular das bactérias Gram-positivas ou das bactérias Gram-negativas? Certa-
mente, haverá um obstáculo maior em atravessar a extensa camada de peptideoglicano 
da parede celular das bactérias Gram-positivas. Este exemplo ressalta a importância de 
se compreender a estrutura dos microrganismos. 
2. MECANISMO DE AÇÃO DOS ANTIBIÓTICOS
Os antibióticos podem atuar de cinco modos nas bactérias: Inibição da síntese da pa-
rede celular, inibição da síntese de proteínas; inibição da síntese de ácidos nucleicos, 
dano à membrana plasmática ou inibição da síntese de metabólitos essenciais, como 
se observa na Figura 1.
Figura 01. Mecanismo de ação dos antibióticos
3. Inibição da replicação de
ácidos nucleicos e da
transcrição: quinolonas, 
rifampina.
Atividade 
enzimática, 
síntese de 
metabólitos
essenciais
TraduçãoTranscrição
Replicação
DNA
mRNA
Proteína
1. Inibição da síntese de parede
 celular: penicilinas, 
 cefalosporianas, bacitracina, 
 vancomicina
2. Inibição da síntese de 
 proteínas: cloranfenicol, 
 eritromicina tetraciclinas, 
 estreptomicina.
4. Danos à membrana
 plasmática: polimixina B.
5. Inibição da síntese de
 metabólitos essenciais:
 sulfanilamida, trimetoprim. Fonte: Tortora et al. (2012, p. 556).
2.1 INIBIÇÃO DA SÍNTESE DA PAREDE CELULAR
Os antibióticos da classe dos ꞵ-lactâmicos, tais como as penicilinas, cefalosporinas, 
vancomicinas e carbapenens, interferem na síntese do peptideoglicano, um compo-
nente encontrado exclusivamente na parede celular de bactérias. Esses antibióticos 
penetram na bactéria por meio de porinas (poros presentes na membrana plasmática) e 
55 Microbiologia e Imunologia
U4 Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
ligam-se às proteínas ligadoras de penicilinas (PBPs), que são responsáveis pela etapa 
final da síntese da parede celular; dessa forma, causam desequilíbrio na síntese de 
peptideoglicano e consequente lise da bactéria.
2.2 INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Todas as células, sejam procarióticas ou eucarióticas, têm a capacidade de sintetizar 
proteínas. Assim, todas as células possuem estruturas com função de sintetizar pro-
teínas, denominadas ribossomos. Em razão das diferenças entre os ribossomos de 
células procarióticas e eucarióticas, alguns antibióticos, como cloranfenicol, eritromici-
na, tetraciclina e estreptomicina, foram desenvolvidos para atravessarem os canais de 
porina da membrana plasmática e se ligarem aos ribossomos das bactérias, inibindo a 
síntese de proteínas. 
2.3 INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Durante a divisão celular, uma enzima, denominada Topoisomerase, aumenta ou di-
minui o grau de enovelamento do DNA. Essa etapa é essencial para que ocorram os 
processos de síntese e transcrição do DNA. Antibióticos das classes quinolonas e ri-
famicinas ligam-se em genes que são responsáveis pela codificação dessas enzimas, 
afetando seu funcionamento. 
Apesar de serem eficazes, antibióticos com esse mecanismo de ação podem apresen-
tar utilidade limitada, uma vez que também interferem no metabolismo de DNA e RNA 
dos animais. 
2.4 DANO À MEMBRANA PLASMÁTICA
Alguns antibióticos, como a polimixina B e a colistina, provocam mudanças na perme-
abilidade da membrana plasmática das bactérias. Essas drogas são carregadas posi-
tivamente e interagem com as moléculas de lipopolissacarídeos (LPS) da membrana 
externa das bactérias Gram-negativas, que são carregadas negativamente, gerando 
um aumento de permeabilidade de membrana, seguida pela perda de conteúdo celular 
e morte da bactéria. 
2.5 INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE METABÓLITOS ESSENCIAIS
As bactérias necessitam sintetizar alguns metabólitos, tais como o ácido fólico, 
para a sobrevivência celular. Uma das moléculas que compõem o ácido fólico é o 
ácido para-aminobenzóico (PABA). As drogas denominadas sulfonamidas compe-
tem diretamente com o PABA, ligando-se aos receptores celulares do PABA.Logo, 
o ácido fólico não é sintetizado. A ausência de ácido fólico interfere na síntese 
dos precursores de DNA e RNA e consequentemente, a bactéria não proliferasse 
multiplica. Dessa forma, as sulfonamidas possuem uma ação microbiostática, ou, 
como se trata de antibiótico, bacteriostática. 
O Quadro 1 apresenta as classes de antibióticos e seus mecanismos de ação. 
U4
56Microbiologia e Imunologia
Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
CLASSE MECANISMO DE AÇÃO
B-lactâmicos Inibição da síntese da parede celular
Tetraciclinas
Inibição da síntese de proteínasAminoglicosídeos
Macrolídeos
Quinolonas
Inibição da síntese de ácidos nucléicos
Rifampicinas
Polimixinas Dano à membrana plasmática
Sulfonamidas Inibição da síntese de metabólitos
Quadro 01. Classes de antibióticos e mecanismo de ação
Fonte: elaborado pelo autor.
3. MECANISMO DE AÇÃO DOS ANTIFÚNGICOS
Os antimicrobianos que atuam nos fungos são denominados antifúngicos. Os antifún-
gicos podem atuar de três maneiras nos fungos: causando danos à membrana plasmá-
tica, interferindo na síntese de ácidos nucleicos e inibindo a síntese da parede celular, 
como se observa na Figura 2.
Figura 02. Mecanismo de ação dos antifúngicos
Dano à Membrana Plasmática
Polienos se ligam ao ergosterol e
afetam a integridade da membrana
Inibição da Síntese da Parede Celular
Polioxinas inibem a síntese da quitina
Equinocandidas inibem a síntese de glucano
Inibição da Síntese Ácidos Nucleicos
Flucitosina interfere na síntese de
ácidos nucleicos. 
Fonte: elaborado pelo autor.
3.1 DANO À MEMBRANA PLASMÁTICA
Quanto maior a semelhança entre o microrganismo alvo e as células animais, maior é 
a dificuldade de desenvolvimento de um antimicrobiano. Assim, a descoberta de que o 
esterol presente na membrana plasmática dos fungos é o ergosterol, e não o colesterol 
57 Microbiologia e Imunologia
U4 Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
como nos mamíferos, proporcionou um grande avanço na terapia contra as infecções 
fúngicas (micoses), com o desenvolvimento de antifúngicos que atuam em várias eta-
pas da síntese do ergosterol. Ademais, quando a síntese de ergosterol é bloqueada, a 
membrana se torna permeável, levando à morte do fungo. Antifúngicos denominados 
polienos, tais como Anfotericina B e Nistatina, atuam sobre o ergosterol. 
3.2 INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCIDOS NUCLEICOS 
O antifúngico flucitosina interfere na síntese de ácidos nucleicos da célula fúngica. Uma 
enzima presente na célula fúngica converte a flucitosina em 5-fluorouracil, e este é in-
corporado no RNA, levando, consequentemente, à inibição da síntese proteica. Como 
as células dos mamíferos não possuem a enzima que realiza a conversão da droga, o 
antifúngico acaba realizando uma toxicidade seletiva, ou seja, tem como alvo apenas as 
células fúngicas. No entanto, por ser tóxico aos rins, possui prescrição limitada.
3.3 INIBIÇÃO DA SÍNTESE DA PAREDE CELULAR
Diferente das células eucarióticas animais, as células eucarióticas fúngicas possuem 
uma parede celular, composta basicamente por quitina, glucano e manoproteínas, que 
se localiza externamente à membrana plasmática e que, entre outras funções, determi-
na a forma da célula. Alguns antifúngicos, como as polioxinas, inibem a síntese de qui-
tina; outros como as equinocandidas, inibem a síntese de glucano. A falta de qualquer 
um desses componentes causa o desequilíbrio da parede celular e consequentemente, 
lise da célula.
4. MECANISMO DE AÇÃO DOS ANTIVIRAIS
É difícil atingir os vírus sem atingir a célula hospedeira, uma vez que os vírus são 
parasitas intracelulares obrigatórios. No entanto, as drogas precisam ser mais tóxicas 
para o vírus do que para as células hospedeiras. A chave para o desenvolvimento dos 
antivirais foi a identificação de enzimas codificadas pelos vírus. 
Para compreender melhor este conceito, é importante relembrar as etapas do ciclo in-
feccioso do vírus, que consistem em: adsorção, penetração, desnudamento, biossínte-
se (que inclui transcrição, replicação de ácidos nucléicos e síntese de proteínas virais), 
maturação e lise. Logo, qualquer estágio do ciclo de replicação viral pode ser alvo de 
terapia antiviral, como observa-se na Figura 3. 
U4
58Microbiologia e Imunologia
Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
Figura 03. Ciclo de replicação viral e o alvo de terapia antiviral
15
4
2
3
Inibidores de
exocitose
DNA
Capsídeo
Núcleo
Citoplasma
Proteínas do capsídeo
Inibidores do protease
Inibidores de adsorção
e penetração viral
Inibidores de 
desnudamento
viral
Dna viral
Proteína dos capsídeo
mRNA
Inibição da transcrição
e replicação de ácidos nucleicos
Célula
hospedeira
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2012, p. 375).
4.1 INIBIÇÃO DA ADSORÇÃO E PENETRAÇÃO VIRAL
Quando um antiviral tem a capacidade de inibir a adsorção do vírus, ele previne todos 
os passos seguintes da replicação viral e permite que os vírus sejam removidos pelo 
sistema de defesa do hospedeiro. Drogas como o efuvirtide se ligam ao vírion e evitam 
a ligação do vírus na célula. Outras drogas ligam-se ao capsídeo viral e impedem a 
ligação do vírus aos receptores da célula, impedindo a penetração.
4.2 INIBIÇÃO DO DESNUDAMENTO VIRAL
O desnudamento viral se refere à ruptura da estrutura do vírus resultando na libe-
ração do genoma viral no interior da célula hospedeira. Para que isso ocorra, são 
necessárias condições ideais que podem ser, como no caso do vírus Influenza A, a 
diminuição do pH. Drogas como amantadina podem inibir a diminuição de pH evitan-
do, portanto, o desnudamento viral durante a endocitose, processo pelo qual o vírus, 
intencionalmente, é absorvido pela membrana celular do hospedeiro. 
4.3 Inibição da transcrição e replicação de ácidos nucléicos
O objetivo de todo vírus é invadir uma célula hospedeira e fazer cópias de si mesmo. 
Para isso, ele precisa traduzir proteínas a partir de sua molécula de RNA ou DNA 
utilizando a maquinaria do hospedeiro. Nesse sentido, a maioria das drogas antivirais 
podem agir inibindo, de forma direta, a ação da enzima DNA polimerase viral ou agir, 
de forma indireta, incorporando compostos análogos, ou seja, de função semelhante, 
às bases nitrogenadas do DNA do vírus, levando a formação de proteínas defeituo-
sas. A ribavirina e o aciclovir são exemplos de drogas que podem inibir a replicação 
dos ácidos nucleicos.
59 Microbiologia e Imunologia
U4 Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
O surgimento da quimioterapia moderna é creditado aos esforços de Paul Ehrlich, na 
Alemanha, durante a primeira parte do século XX. Enquanto tentava corar bactérias sem 
corar os tecidos circundantes, ele especulava sobre alguma “bala mágica” que encon-
traria e destruiria patógenos de forma seletiva, mas sem afetar o hospedeiro. Essa ideia 
forneceu a base para a toxicidade seletiva e para a quimioterapia, termo que ele próprio 
cunhou (TORTORA et al., 2012). 
Alguns fármacos são classificados de baixo espectro (espectro restrito) e outros são classifi-
cados de amplo espectro, o que isso significa?
Existem diversas classificações para os antimicrobianos, sendo uma delas o seu espectro de 
ação. Algumas drogas podem ter um espectro restrito de atividade, funcionando apenas até 
um determinado alcance. Esse é o caso de alguns antibióticos que afetam bactérias Gram-
-positivas, mas poucas ou nenhuma Gram-negativa. Por outro lado, existem drogas que pos-
suem amplo espectro, ou seja, alcançam um grupo maior de microrganismos, um exemplo 
são os antibióticos que afetam tanto bactérias Gram-positivas quanto Gram-negativas.
Exercício 1.
Resposta:
4.4 INIBIÇÃO DA PROTEASE
Para o vírus se tornar infeccioso, é essencial que as novas proteínas virais sejam cli-
vadas e estruturadas corretamente pelas proteases, enzimas que quebram ligações 
peptídicas entre os aminoácidos das proteínas. O bloqueio das proteases, por drogas 
como zanamivir e oseltamivir, impede os novos vírus de amadurecerem e infectarem 
outras células, tornando a partícula viral não infecciosa. Entretanto, écomum que os ví-
rus desenvolvam resistência à monoterapia; para evitar que isso ocorra, estes antivirais 
devem ser usados em combinação com outras drogas.
4.5 INIBIÇÃO DA EXOCITOSE
Após a infecção da célula hospedeira, os vírus manipulam a maquinaria celular para 
se replicar. Após concluírem o processo de replicação, os vírus precisam sair e buscar 
outras células para recomeçar o processo. Quando os vírus saem das células hospe-
deiras, eles permanecem ligados à superfície da célula porque uma proteína do vírus 
(hemaglutinina) fica aprisionada ao receptor celular (ácido siálico). Uma enzima deno-
minada neuraminidase cliva a molécula do receptor da célula, liberando assim o vírus 
para infectar outras células no organismo hospedeiro. Antivirais como oseltamivir e za-
namivir, inibem a ação da neuraminidase e dessa forma o vírus não consegue se liberar 
da célula e continuar
5. EXERCÍCIO COMENTADO
U4
60Microbiologia e Imunologia
Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
6. ATIVIDADES PRÁTICAS
É importante compreender que o termo “antimicrobiano” é uma expressão ampla utilizada 
para a ação das drogas sobre diferentes organismos, e que cada organismo é inibido ou eli-
minado p substâncias específicas. Baseado nesta informação um antibiótico tem ação contra:
a. Fungos.
b. Bactérias.
c. Fungos e Bactérias.
d. Bactérias Gram-positivas.
e. Bactérias Gram-Negativas.
Atividade 1.
Os antibióticos podem agir sobre diferentes estruturas da célula bacteriana. Estas estruturas 
incluem (Escolha uma ou mais):
a. Parede celular.
b. Lisossomos.
c. Ribossomos.
d. Retículo endoplasmático.
e. Ácido nucléico.
f. Membrana plasmática.
g. Mitocôndiras
Atividade 2.
REFERÊNCIAS 
BLACK, Jaqueline G.; Microbiologia: fundamentos e perspectivas. 10. ed. Rio de Janeiro: GUANABARA 
KOOGAN, 2021.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 
2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/. Acesso em: 22 
mar. 2022.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 
2012.
TRABULSI, Luiz R.; ALTERTHUM. Microbiologia. 6. ed. São Paulo: Atheneu, 2015.
61 Microbiologia e Imunologia
U4 Antimicrobianos: Mecanismo De Ação
REFERÊNCIAS
BLACK, Jaqueline G.; Microbiologia: fundamentos e perspectivas. 10. ed. Rio de Janeiro: GUANABARA 
KOOGAN, 2021.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 
2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/. Acesso em: 22 
mar. 2022.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 2012.
TRABULSI, Luiz R.; ALTERTHUM. Microbiologia. 6. ed. São Paulo: Atheneu, 2015.
EDUCANDO PARA A PAZ
63
UNIDADE 5
RESISTÊNCIA BACTERIANA 
E ANTIBIOGRAMA
1. MECANISMO DE RESISTÊNCIA DOS ANTIBIÓTICOS
Os antibióticos são drogas capazes de eliminar ou impedir a multiplicação de bactérias; 
por essa razão, são usados no tratamento de infecções bacterianas. Para que seu 
mecanismo de ação seja eficiente, é necessário que os antibióticos atinjam o local da 
infecção em concentrações ideais, atravessem, de forma passiva ou ativa, a parede 
celular bacteriana, apresentem afinidade pelo sítio de ligação no interior da bactéria e 
permaneçam íntegros por tempo suficiente para que exerçam sua atividade. 
As bactérias podem ser classificadas como sensíveis ou resistentes aos antimicrobia-
nos. De modo geral, as bactérias sensíveis são aquelas que não crescem com a ação 
de um antibiótico. Em contrapartida, quando o antibiótico não exerce qualquer efeito 
sobre a bactéria, esta é considerada resistente. 
A resistência aos antibióticos pode ser natural ou adquirida. Quando naturalmente 
resistente, todas as linhagens de uma determinada espécie não sofrem com a ação 
da droga. Por outro lado, na resistência adquirida, apenas algumas linhagens de uma 
mesma espécie resistem à ação da droga. 
É importante mencionar que o antibiótico não induz a resistência, mas seleciona as 
bactérias mais resistentes em uma população. Assim, uma bactéria sensível que se 
torna resistente a um determinado antibiótico sempre adquire essa resistência por meio 
de uma alteração genética que pode acontecer por meio de mutações cromossômicas 
ou pela aquisição de plasmídeos (extra cromossomais). 
A resistência cromossômica é em geral simples, e normalmente atinge apenas um 
antibacteriano. Em contrapartida, uma bactéria que adquire a resistência por meio de 
plasmídeos, tende a apresentar resistência a vários antibióticos. Esse último perfil de 
resistência é muito estudado e está relacionado ao intenso uso de antimicrobianos nos 
hospitais, levando às Infecções Relacionadas à Assistência à Saúde (IRAS), tradicional-
mente chamadas de Infecções Hospitalares. 
A resistência das bactérias aos antibióticos é expressa bioquimicamente de várias for-
mas, dependendo diretamente do mecanismo de ação de cada droga, como pode ser 
observado no Quadro 1.
Reconhecer estratégias de controle de crescimento microbiano com base nos meca-
nismos de ação e resistência.
C
O
M
PE
ÊN
C
IA
S
U5
64Microbiologia e Imunologia
Resistência Bacteriana e Antibiograma
MECANISMO DE AÇÃO MECANISMO DE RESISTÊNCIA
Interação com a parede celular bacteriana Alteração da parede celular com redução da interação
Ligação em genes específicos Mutações nos genes específicos, impedindo a ligação
Ligação com ribossomo bacteriano Mutações nos sítios de ligação, impedindo a interação 
Antibióticos que precisam penetrar na 
célula bacteriana Extrusão do antibiótico para o meio extracelular
Independente do mecanismo Produção de enzimas que degradam o antimicrobiano
Quadro 01. Mecanismo de ação e mecanismo de resistência a antibióticos
Fonte: elaborado pelos autores.
1.1 RESISTÊNCIA AOS ANTIBIÓTICOS QUE ATUAM NA 
PAREDE CELULAR
As bactérias geralmente se tornam resistentes aos ꞵ-lactâmicos por meio da produção 
de enzimas denominadas ꞵ-lactamases. Essas enzimas degradam o anel ꞵ-lactâmico 
dessa classe de antibióticos, tornando-os inativos. O termo ꞵ-Lactamase de Espectro 
Estendido (ESBL) refere-se às ꞵ-lactamases produzidas principalmente por bactérias 
que são resistentes as classes dos ꞵ-lactâmicos que apresentam amplo espectro de 
ação com efeito sobre enterobactérias. Um desses antimicrobianos é o Carbapenem, 
antibiótico utilizado especialmente no ambiente hospitalar em infecções sistêmicas. O 
grande problema da resistência aos carbapenêmicos é que o gene responsável pela 
enzima está localizado em plasmídeos. Dessa forma, as bactérias podem facilmente 
compartilhar com outras linhagens a resistência a diversos antibióticos, pela aquisição 
de plasmídeos contendo genes de resistência.
Além do citado, outros dois mecanismos de resistência aos ꞵ-lactâmicos já foram 
descritos: i) modificação de porinas, diminuindo a permeabilidade da membrana bac-
teriana e evitando que a droga se ligue às proteínas de ligação à penicilina (PBPs, 
do inglês penicillin-binding protein); ii) modificação estrutural das PBPs, impedindo a 
ligação do antibiótico.
1.2 RESISTÊNCIA AOS ANTIBIÓTICOS QUE ATUAM NA SÍNTESE DE 
PROTEÍNA
São três os mecanismos químicos da resistência aos antibióticos que afetam a síntese 
proteica: 
I. alterações ne permeabilidade da membrana, 
II. modificações ribossômicas e 
III. produção de enzimas inativadoras. 
65 Microbiologia e Imunologia
U5 Resistência Bacteriana e Antibiograma
Como os antibióticos precisam entrar na célula por canais de porina para se ligar ao ri-
bossomo, mutações que alteram a permeabilidade da membrana dificultando a entrada 
da droga, favorecem a resistência. Caso o antibiótico penetre na célula, este pode ter 
sua ação inibida por mutações no sítio do ribossomo, local onde os antibióticos se ligam 
para impedir a síntese proteica. Por fim, algumas bactérias produzem enzimas que mo-
dificam a molécula do antibiótico,reduzindo sua capacidade de ligação aos ribossomos.
1.3 RESISTÊNCIA AOS ANTIBIÓTICOS QUE ATUAM NA SÍNTESE DE 
ÁCIDOS NUCLEICOS
Mutações que alteram as enzimas DNA girase e topoisomerase IV impedem a ligação 
do antibiótico a essas enzimas, tornando as bactérias resistentes. Alteração na perme-
abilidade das membranas através de mutação nas porinas impede a droga de entrar 
na célula e, como consequência, inibe a ação do antibiótico. Caso a droga consiga 
passar pelos canais de porina, há ainda a existência de uma estrutura transmembrana 
denominada bomba de efluxo, que bombeia o antimicrobiano do meio intracelular para 
o extracelular, promovendo resistência bacteriana. 
1.4 RESISTÊNCIA AOS ANTIBIÓTICOS QUE ATUAM NA MEMBRANA 
PLASMÁTICA
As polimixinas não têm qualquer ação contra bactérias Gram-positivas, pois são incapa-
zes de penetrar na espessa parede celular desse grupo de bactérias para desestabilizar 
a membrana plasmática. Além disso, algumas bactérias Gram-negativas, como Proteus 
spp. Burkholderia spp., Serratia spp., e Providencia spp., apresentam resistência in-
trínseca a essa classe de antimicrobiano. Os demais Gram-negativos podem adquirir 
resistência por meio da aquisição de genes compartilhados por plasmídeos.
1.5 RESISTÊNCIA AOS ANTIBIÓTICOS QUE ATUAM NA INIBIÇÃO DA 
SÍNTESE DE METABÓLITOS ESSENCIAIS
A resistência à Sulfonamida pode ocorrer pela diminuição da permeabilidade da mem-
brana bacteriana, como consequência de alterações dos canais de porinas. Algumas 
bactérias podem ainda usar uma via alternativa para sintetizar o metabólito essencial, 
como é o caso do ácido fólico. Devido a mutações, essas bactérias são capazes de au-
mentar a produção do ácido para-aminobenzóico (PABA) ou a síntese de diidropteróico 
sintetase, que apresentam pouca afinidade pelo antimicrobiano e favorecem a síntese 
de ácido fólico.
É possível observar na Figura 1, os mecanismos de resistência descritos.
U5
66Microbiologia e Imunologia
Resistência Bacteriana e Antibiograma
Figura 01. Mecanismos de resistência bacteriana aos antibióticos
Fonte: elaborada pelos autores.
2. ANTIBIOGRAMA
O Antibiograma, ou Teste de Sensibilidade aos Antimicrobianos (TSA), é uma técnica 
laboratorial que tem como objetivo verificar a sensibilidade de um microrganismo a di-
ferentes tipos de antimicrobianos. O procedimento pode ser realizado com bactérias ou 
fungos, testando a sensibilidade desses microrganismos a antibióticos ou antifúngicos, 
respectivamente.
Há várias técnicas de antibiograma, sendo o método de difusão em disco, ou Kirby 
Bauer, a mais utilizada. O método consiste em inocular a bactéria a ser testada em uma 
placa contendo meio de cultivo adequado, adicionar discos impregnados com antibióti-
cos à placa e incubar durante 24 horas em estufa a 37 ºC para posteriormente analisar 
a formação do halo de inibição.
Para realizar a técnica, é necessário diluir as colônias bacterianas, semeadas previa-
mente, em um tubo contendo solução salina até obter uma densidade padronizada 
de microrganismos. Para chegar nesse valor, o inóculo (salina + bactérias), deve ser 
comparado com um valor padrão na escala de Mc Farland. Esta escala consiste em 
um conjunto de padrões de turvação (de 0,5 a 10) utilizados nos laboratórios de micro-
biologia, que correspondem a diferentes contagens bacterianas. Assim, o tubo nº 0,5 
corresponde a aproximadamente 150 milhões de bactérias por mL de meio, e o tubo nº 
5, aproximadamente 1.5 bilhões de bactérias por mL de meio.
Após se obter o inóculo, este deverá ser semeado, com o auxílio de um swab, na su-
perfície do meio de cultura ágar Mueller Hinton. A semeadura deverá ser realizada em 
67 Microbiologia e Imunologia
U5 Resistência Bacteriana e Antibiograma
toda a superfície do ágar. Em seguida, os discos contendo os antibióticos a serem tes-
tados, devem ser adicionados ao meio contendo o inóculo, com auxílio de uma pinça. 
As placas precisarão ser incubadas a 37 °C por 24 horas para serem analisadas poste-
riormente. Todo o procedimento deve ser realizado de forma estéril, com auxílio de um 
bico de Bunsen ou em capela de segurança microbiológica. 
É necessário observar um crescimento confluente do microrganismo na placa. A leitura 
do resultado é realizada medindo-se o diâmetro do halo de inibição formado após o 
período de incubação. A Figura 2 resume as etapas da técnica.
Figura 02. Etapas do antibiograma
Suspensão bacteriana
(0,5 Mc Farland)
Semeadura 
em Tapete
Análise dos resultados
após incubação
Disposição dos discos
impregnados com antibióticos
Tempo para o ágar
absorver o inóculo
Fonte: elaborada pelos autores.
2.1 INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS DE ANTIBIOGRAMA
Para realizar a leitura do antibiograma é necessário medir o diâmetros dos halos for-
mados em tordo do disco do antimicrobiano, a medida deve ser realizada com auxílio 
de uma régua e o valor reportado em milímetros. Após obter a medida, é necessário 
consultar uma tabela, padronizada pelos comitês Clinical and Laboratory Standards 
Institute (CLSI) e Brazilian Commitee on Antimicrobial Susceptibility Testing (BrCAST), 
que apontará os valores referência (em mm) para cada classe de antibiótico e a clas-
sificação em três categorias, sensível, intermediário e resistente conforme os critérios 
estipulados por comitês que revisam e padronizam anualmente os valores de ponto de 
corte para diâmetro do halo (mm) para cada droga. 
Um microrganismo é definido como:
 ` Sensível: Quando há uma elevada probabilidade de sucesso terapêutico com determina-
do antimicrobiano.
U5
68Microbiologia e Imunologia
Resistência Bacteriana e Antibiograma
 ` Intermediário: Quando há um certo grau de incerteza na eficácia terapêutica.
 ` Resistente: Quando determinado antimicrobiano oferece uma elevada probabilidade de 
falha terapêutica.
Observe a Figura 3. No modelo é possível observar que o halo formado para o anti-
biótico, podemos chamá-lo de Ampicilina, que está sendo mensurado, possui 12 mm. 
Assim, de acordo com a tabela, pode-se observar que o microrganismo é sensível à 
Ampicilina, pois o halo de inibição formado ao redor do disco foi maior que o ponto de 
corte para que a bactéria seja considerada sensível (≥11, conforme a Figura 3).
Figura 03. Interpretação do Antibiograma
Fonte: elaborada pelos autores.
Acesse o site do BrCAST (Brazilian Commitee on Antimicrobial Susceptibility Testing) 
para conhecer as tabelas de pontos de corte clínicos efetivas. 
http://brcast.org.br/documentos/. Acesso em: 18 mai. 2022.
SA
IB
A 
M
A
IS
69 Microbiologia e Imunologia
U5 Resistência Bacteriana e Antibiograma
3. EXERCÍCIO COMENTADO
Segundo (SCARPATE; COSSATIS, 2019, [n. p.])
Klebsiella pneumoniae é a espécie de bactéria em que se descreve produção de ESBL com 
maior frequência, sendo que 2 a 5% das infecções hospitalares, principalmente respiratórias 
e urinárias, estão associadas a esta espécie. Segundo dados de programas internacionais 
de vigilância no Brasil, a prevalência de isolamento de Klebsiella pneumoniae produtoras de 
ESBL é de aproximadamente 50%. Esta espécie é um importante patógeno hospitalar, com 
potencial para causar morbidade severa e mortalidade em pacientes pediátricos. É parte da 
flora intestinal normal, e sua virulência está associada à presença de uma cápsula polissa-
carídica, sistema de captação de ferro, fenótipo mucóide e lipopolissacarídeo tóxico. Podem 
sobreviver por muito tempo na pele e em ambientes secos, como superfícies hospitalares, 
além de adquirir plasmídeos conjugativos com certa facilidade, os quais podem carregar 
também genes para outros tipos de resistência. 
O que significa o termo ESBL? Qual classe de antibiótico as bactérias produtoras de 
ESBL podem degradar? Qual a importância da resistência a essa classe de antibióticos 
estar em plasmídeos?
Exercício 1.
Passo a passo
01. Esterilizar a alça bacteriológica no bico de Bunsen;
02. Selecionar de 3 a 4 colônias bacterianas com a mesma morfologia;
03. Diluir as colônias em tubo contendode 3 a 4 mL de solução fisiológica 0,9 % 
deixando-a na escala 0,5 de Mc Farland (1,5 x 108 UFC);
04. Introduzir um swab estéril no tubo contendo a diluição comprimindo-o na pare-
de do tubo para remover o excesso do inóculo;
05. Semear o inóculo na superfície do ágar Mueller Hinton (semeadura em tapete);
06. Deixar a placa fechada e secando em temperatura ambiente por 5 minutos;
07. Com o auxílio de uma pinça flambada, adicionar os discos de antibiótico no 
meio ágar pressionando-os levemente para fixar na superfície do ágar;
08. Inverter as placas e incubá-las na estufa a 37 °C por 24 horas
09. Fazer a leitura do antibiograma.
U5
70Microbiologia e Imunologia
Resistência Bacteriana e Antibiograma
O termo ESBL quer dizer ꞵ-Lactamase de Espectro Estendido. Bactérias Gram-negativas, 
especialmente, produzem enzimas, denominadas ꞵ-lactamase, com capacidade de hidrolisar 
o anel benzênico de antibióticos ꞵ-lactâmicos de amplo espectro. Por meio da conjugação, 
podem adquirir plasmídeos de resistência a vários antibióticos.
Resolução: Passo a Passo
4. ATIVIDADES PRÁTICAS
As Polimixinas são opções de tratamento para bactérias classificas como multirresistente, 
especialmente Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii e Enterobactérias, apre-
senta como mecanismos de ação comprometer a integridade da membrana de bactérias 
Gram-positivas e Gram-negativas. Cocos Gram-positivos apresentam resistência intrínseca 
às polimixinas. Isso acontece porque:
a. Esses microrganismos utilizam os flagelos para se mover para longe dos antibióticos.
b. Esses microrganismos apresentam uma resistência natural relacionada à incapacidade da 
droga de penetrar na parede celular.
c. Esses microrganismos usam as fímbrias para se aderir às células hospedeiras e se pro-
teger dos antibióticos.
d. Cocos Gram-positivos apresentam uma camada espessa de LPS.
e. Cocos Gram-positivos não apresentam uma camada densa de peptideoglicano e isso 
dificulta a ação desse antimicrobiano.
Atividade 1.
A técnica de difusão em disco é bastante utilizada em exames de antibiograma. A inter-
pretação dos resultados deste tipo de exame é feita com base em manuais padroniza-
dos, como o BRCast. Após a realização de um antibiograma de uma bactéria obtida de 
um paciente com uma infecção na cavidade oral, foram obtidos os seguintes resultados 
com dois antibióticos diferentes:
Antibiótico A=halo de inibição de 32 mm; Antibiótico B=halo de inibição de 14 mm
Considere o quadro abaixo, com os valores de referência para os antibióticos A e B. Qual o 
tratamento mais indicado para o paciente?
Atividade 2.
71 Microbiologia e Imunologia
U5 Resistência Bacteriana e Antibiograma
Para a realização do antibiograma pelo método de difusão em disco, é necessário realizar 
a suspensão da colônia em solução salina, deixando-a em uma escala padrão. Qual das 
alternativas abaixo corresponde à escala padrão correta?
a) 0.2 de McFarland.
b) 2.0 de McFarland.
c) 1.0 de McFarland.
d) 0.5 de McFarland.
e) 2.5 de McFarland.
Atividade 3.
RESISTENTE INTERMEDIÁRIO SENSÍVEL
Antibiótico ADesinfecção; 
Antissepsia; Esterilização; Saneante. A definição desses termos é apresentada no Quadro 1.
TERMINOLOGIA DEFINIÇÃO
Limpeza Remoção mecânica da sujeira: Pó, terra, matéria inorgânica e orgânica 
e microrganismos. Não garante descontaminação ou esterilidade. 
Descontaminação Utiliza-se agentes físicos ou químicos objetivando a remoção dos 
agentes contaminantes. Não garante esterilidade. 
Sanitização Utiliza-se agentes químicos que reduzem a quantidade de microrga-
nismos patogênicos para níveis seguros para consumo. Utilizado, por 
exemplo, em alimentos consumidos crus. Não garante esterilidade.
Desinfecção É a eliminação parcial dos microrganismos presentes em um material 
inanimado ou superfície. Utiliza-se agentes químicos e métodos 
físicos. 
Antissepsia É a eliminação parcial dos microrganismos de tecidos vivos.
Saneantes Substâncias ou preparações destinadas para a aplicação em objetos, 
tecidos, superfícies e ambientes. 
Esterilização É a eliminação total de microrganismos e esporos.
Quadro 01. Terminologia associada ao controle de crescimento microbiano
Fonte: elaborado pelos autores.
Existem diferentes tratamentos que são utilizados para garantir a efetividade de uma 
descontaminação, sanitização, desinfecção, antissepsia e/ou esterilização. Os trata-
mentos que causam morte direta dos microrganismos apresentam o nome com o su-
fixo-cida (que significa morte). Assim, um fungicida apresenta capacidade lítica sobre 
fungos, enquanto um virucida destrói vírus. Existem também opções de tratamentos 
com capacidade de inibição do crescimento microbiano sem causar sua morte. Neste 
caso, o nome apresenta o sufixo -stático, como agentes bacteriostáticos, que atuam 
inibindo o crescimento de bactérias. Conhecer os diferentes métodos de controle micro-
biano é fundamental para definir qual é a melhor opção para cada aplicação. 
2. MÉTODOS DE CONTROLE DO CRESCIMENTO MICROBIANO
Existem diferentes opções de métodos de controle de crescimento microbiano, que 
apesentam mecanismos de ação distintos, podendo atuar sobre:
 ` Parede celular: Seres procariotos, como as bactérias, apresentam em sua parede celular 
peptideoglicano, que promove proteção contra lise osmótica. Alguns agentes antimicro-
bianos atuam sobre os peptideoglicanos da parede celular, causando a morte do micror-
ganismo. 
 ` Membrana citoplasmática: Muitos agentes antimicrobianos atuam sobre essa estrutura, 
causando dano à bicamada lipídica da membrana e a perda da sua integridade. 
77 Microbiologia e Imunologia
U6 Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
 ` Enzimas e proteínas: Alguns agentes atuam nessas moléculas promovendo rompimento 
das pontes de hidrogênio, das ligações dissulfeto ou covalentes, causando a desnaturação 
de enzimas e proteínas e consequentemente a perda de suas funções na célula.
 ` DNA e RNA: Agentes que danificam ácidos nucleicos levam à morte celular, pois impe-
dem a replicação e a síntese de diversas estruturas essenciais. 
Os métodos de controle microbiano podem ser classificados em métodos químicos e 
físicos. Os métodos químicos usam desinfetantes e antissépticos para promover o efei-
to antimicrobiano; os métodos físicos podem utilizar temperatura, radiação, filtração, 
remoção de oxigênio e Vibração ultrassônica.
3. MÉTODOS FÍSICOS
Os métodos físicos podem promover a descontaminação, desinfecção e a esterilização 
e para atingir seu objetivo usam calor, radiação e ou filtração. 
O calor é o método mais utilizado para controlar e/ou eliminar os microrganismos com 
segurança. Trata-se de um método seguro, de custo baixo e pouca toxicidade. O prin-
cipal mecanismo de ação de métodos que empregam o calor é a desnaturação de 
proteínas estruturais e enzimas, que resulta em comprometimento da integridade da 
membrana e das funções celulares, levando à morte do microrganismo. O calor também 
causa morte dos microrganismos por meio de processos oxidativos. A Figura 1 apresen-
ta o efeito do calor sobre as proteínas. 
Figura 01. Efeito do calor sobre as proteínas
Fonte: elaborada pelos autores.
3.1 MÉTODOS DE CONTROLE QUE EMPREGAM O CALOR ÚMIDO
O calor úmido tem maior poder de penetração e apresenta a capacidade de eliminar as 
formas vegetativas e esporos de bactérias, vírus e fungos. Exemplos de métodos que 
utilizam o calor úmido incluem:
Autoclave: Esse equipamento combina umidade, pressão e temperatura; emprega o vapor 
d’água sob pressão a uma temperatura mínima de 121º C. A combinação de temperatura 
elevada, umidade e pressão promove a desnaturação de proteínas. Este método apresenta 
a capacidade de destruição das formas vegetativas e esporuladas de bactérias e fungos e 
garante a esterilidade. A recomendação para atingir o objetivo proposto é utilizar calor úmido 
durante 20 minutos à temperatura de 133°C e pressão de 3 bars (1 bar = 14 psi).
U6
78Microbiologia e Imunologia
Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
A técnica de autoclavagem é muito utilizada em laboratórios, hospitais, clínicas de 
odontologia e estética. A Figura 2 apresenta uma autoclave.
Figura 02. Autoclave
Fonte: adaptada de Vermelho (2019, p. 30).
Pasteurização: A indústria de alimentos utiliza muito esta técnica, pois apesar de usar 
o calor, apresenta condições controladas de tal formar que não ocorre a desnaturação 
dos nutrientes, mantendo as características dos alimentos. O procedimento garante 
a diminuição dos microrganismos pela exposição breve a uma temperatura elevada. 
Porém, não promove esterilização, pois não elimina formas resistentes, como esporos. 
Há três tipos principais de pasteurização: i) Ultra-alta temperatura (UHT, do inglês ultra-
-high temperature), onde o produto é submetido a uma temperatura de 141°C durante 
2 segundos; ii) Alta temperatura (HTST, do inglês high temperature, short time), onde o 
produto é aquecido a 72°C por 15 segundos; iii) Baixa temperatura (LTH, do inglês low 
temperature heating), que consiste no aquecimento do produto a 63°C por 30 minutos.
O leite e a cerveja são exemplos de alimentos que são submetidos à pasteurização. A 
Figura 3 apresenta um pasteurizador para alimentos.
79 Microbiologia e Imunologia
U6 Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
Figura 03. Pasteurizador para alimentos
Fonte: adaptada de Vermelho (2019, p. 32).
Água em ebulição: Utilizar o vapor d’água livre a 100º C por 20 minutos é um outro 
exemplo de método que emprega o calor úmido. Apresenta a capacidade de destruir 
alguns endósporos e as formas vegetativas, porém não garante esterilidade. 
3.2 MÉTODOS DE CONTROLE QUE EMPREGAM O CALOR SECO
Estufas e fornos: Utilizam temperaturas elevadas e um tempo de exposição maior. A 
ausência de umidade reduz a eficiência do processo, por possuir menor poder de pe-
netração quando comparado com os métodos de calor úmido. Há diferentes tempos e 
valores de temperaturas indicados para garantir a esterilidade dependendo do material 
utilizado. O Quadro 2 apresenta a relação do tempo e temperatura para estufas de acor-
do com material para garantir esterilização. 
MATERIAIS TEMPERATURA (ºC) TEMPO (MINUTOS)
Aço inoxidável 160- 170 60- 120
Vaselina líquida 160 120
Pós 160 120
Quadro 02. Tempo e temperatura para esterilização de diferentes materiais
Fonte: adaptada de Vermelho (2019, p. 33).
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80Microbiologia e Imunologia
Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
Flambagem: Está técnica promove o aquecimento direto em chama de alças e agulhas 
bacteriológicas; para que o processo seja bem-sucedido, deve-se aquecer o material 
até que atinja o rubor. O bico de Bunsen é um equipamento amplamente utilizado em 
laboratórios de microbiologia para flambagem, conforme mostrado na Figura 4.
Figura 04. Processo de flambagem de alça em bico de Bunsen
Fonte: adaptada de Vermelho (2019, p. 34).
3.3 MÉTODOS DE CONTROLES QUE EMPREGAM BAIXAS 
TEMPERATURAS
Temperaturasbaixas apresentam a capacidade de diminuir o crescimento e atividade 
enzimática de microrganismos, mas não causam morte celular. A maioria dos microrga-
nismos são classificados como mesofílicos; isso significa que não crescem em tempe-
raturas inferiores a 5ºC. 
Refrigeração: A temperatura ideal para inibir o crescimento microbiano é de 2 a 7ºC, 
pois garante a redução da taxa metabólica dos microrganismos. O efeito da refrigeração 
é bacteriostático, sendo aplicado para conservar alimentos e amostras biológicas. 
Congelamento: O congelamento rápido tem efeito bacteriostático, deixando os micror-
ganismos dormentes; utiliza-se esse procedimento para preservar alimentos e amostra 
biológicas por maior tempo do que a refrigeração. 
81 Microbiologia e Imunologia
U6 Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
3.4 MÉTODOS DE CONTROLES QUE EMPREGAM RADIAÇÃO
Utilizar a radiação para redução e/ou eliminação de microrganismos é uma opção efi-
ciente para controle microbiano em superfícies. Existem diversos tipos de radiações, 
sendo a ultravioleta a mais utilizada em laboratórios de pesquisa microbiológica.
Radiação ultravioleta: Apresenta atividade microbicida em uma faixa de comprimento 
de onda de 240 a 280 nm, sendo este o mais efetivo para causar morte de microrga-
nismos como bactérias e vírus e promover o efeito esterilizante. Esse tipo de radiação 
é mutagênica; atua promovendo danos ao DNA e RNA e causando a morte do micror-
ganismo. Apresenta baixa penetração em líquidos e sólidos, por isso é aplicada em 
superfícies e também pode ser combinada a outras técnicas para controle microbiano 
de alimentos e outros produtos. A luz UV é utilizado com frequência em laboratórios de 
pesquisas, setor de microbiologia e salas cirúrgicas. A figura 5 apresenta uma Capela 
de fluxo laminar com a luz ultravioleta realizando a desinfecção de superfície. 
Figura 05. Capela de fluxo laminar com luz ultravioleta
Fonte: adaptada de Vermelho (2019, p. 35).
4. MÉTODOS QUÍMICOS 
Métodos químicos de controle microbiano incluem um conjunto de substâncias que 
apresentam ação microbicida ou microbiostática. Utiliza-se substâncias químicas para 
diferentes finalidades: descontaminação, desinfecção, antissepsia ou esterilização. Os 
agentes químicos com efeito antimicrobiano apresentam diversidade na sua ação devi-
da a fatores como concentração da substância, tempo de contato, pH e tipo de micror-
ganismo. Os Desinfetantes apresentam efeitos microbicidas e microbiostáticos, sendo 
indicados para superfícies e objetos, enquanto os antissépticos são agentes químicos 
indicados para o uso tópico, ou seja, em tecidos vivos. 
U6
82Microbiologia e Imunologia
Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
Os agentes químicos são diversos e dividem-se em categorias; alguns apresentam fun-
ção desinfetante, outros atuam como antissépticos e alguns possuem as duas finali-
dades. O Quadro 3 apresenta exemplos de agentes químicos de controle microbiano, 
classificados por categoria, mecanismo de ação e aplicação.
CATEGORIA MECANISMO 
DE AÇÃO
AGENTE 
QUÍMICO APLICAÇÃO
Agentes alquilantes Rompem os ácidos 
nucleicos Glutaraldeído Desinfetante
Fenóis Desnaturam proteínas Derivado com cloro: hexa-
clorofeno Antisséptico
Biguanidas Danificam membrana 
citoplasmática Clorexidina Antisséptico
Halogênios Inativam ácidos 
nucleicos Iodo Antisséptico
Halogênios Inativam ácidos 
nucleicos Cloro e compostos clorados Desinfetante
Peroxigênios
Ação na membrana 
citoplasmática, no DNA 
e em outros componen-
tes celulares
Peróxido de hidrogênio Desinfetante; Esterili-
zante e Antisséptico.
Alcoóis
Desnaturação de 
proteinase, desorgani-
zação dos lipídios de 
membrana
Álcoois etílico e isopropílico Desinfetante; 
Antisséptico.
Quadro 03. Agentes químicos de controle do crescimento microbiano e aplicação
Fonte: elaborado pelos autores.
Faça a leitura do artigo: Eficácia da desinfecção com álcool 70% (p/v) de superfícies 
contaminadas sem limpeza prévia
Link: https://www.scielo.br/j/rlae/a/CfZMMxxqFn6mgd74MK8m8Sh/?lang=en. Acesso 
em: 25 mai. 2022SA
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Alguns microrganismos podem apresentar resistência intrínseca a determinada subs-
tância química, reduzindo a eficácia daquele método de controle. Outro fator que pode 
afetar a ação de um agente químico antimicrobiano é a hidratação. Um exemplo é o 
uso do etanol a 70% para desinfecção e antissepsia. A água é necessária para a inte-
ração com a membrana plasmática do microrganismo, levando à sua desidratação pelo 
álcool. Além disso, a água contribui para diminuir a volatilidade do etanol, retardando 
a evaporação e aumentando o tempo de contato com a superfície ou tecido. Por essa 
razão, o etanol a 70% é mais eficaz no controle microbiano do que a versão concentra-
da a 100%. 
83 Microbiologia e Imunologia
U6 Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
A contaminação microbiana das superfícies, onde as mãos dos profissionais de saúde tocam, 
deve ser eliminada por métodos seguros, uma vez que a higienização das mãos pode ser 
negligenciada para quebrar o ciclo de transmissão dos microrganismos de um reservatório 
até o hospedeiro susceptível – o paciente – podendo causar infecção cruzada, relacionada a 
procedimentos assistenciais. A recomendação clássica e consensual dos métodos seguros 
para descontaminação das tais superfícies consiste na limpeza prévia do local, seguida de 
desinfecção com um agente microbicida, por exemplo, o álcool a 70% (p/v). (GRAZIANO, 
2013, p. 2)
Fonte: GRAZIANO, Maurício Uchikawa; GRAZIANO, Kazuko Uchikawa; PINTO, Flávia Mo-
rais Gomes; BRUNA, Camila Quartim de Moraes; SOUZA, Rafael Queiroz de; LASCALA, Ce-
sar Angelo. Effectiveness of disinfection with alcohol 70% (w/v) of contaminated surfaces not 
previously cleaned. Revista Latino-Americana de Enfermagem. São Paulo, vol. 21, n. 2, mar./
abr. 2013. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rlae/a/CfZMMxxqFn6mgd74MK8m8Sh/?lan-
g=pt&%3bformat=pdf. Acesso em: 25 mai. 2022.
A utilização do etanol 70% para assepsia das mãos vem sendo amplamente difundida após a 
declaração, pela OMS, da pandemia de COVID-19. A utilização do etanol 100% não deveria 
ser mais eficiente do que a versão diluída (etanol 70%)?
a. Não, o etanol 70% deve ser utilizado pois os outros 30% correspondem aos compostos 
químicos que realmente proporcionam a morte do micro-organismo. As bactérias são con-
sideradas sensíveis se não forem capazes de crescer na placa onde foi adicionado o disco 
com o antibiótico.
b. Não, o etanol a 70% possui concentração ótima para o efeito bactericida, porque a desna-
turação das proteínas do microrganismo faz-se mais eficientemente na presença da água, 
pois esta facilita a entrada do álcool na bactéria e também retarda a volatilização do álcool, 
permitindo maior tempo de contato.
c. Não, o etanol 70% sempre é o mais indicado pois tem o poder de eliminar qualquer vírus, 
já que possui em sua composição o etanol. As bactérias sensíveis ao antibiótico testado 
formam um halo de inibição menor do que as bactérias resistentes, levando em conta 
pontos-de-corte estabelecidos pelo laboratório.
d. Sim, o etanol 100%, por ser mais concentrado, consegue destruir os microrganismos mais 
facilmente do que sua versão diluída, porém, por ser de venda controlada é aconselhável 
o uso do etanol 70%.
e. Sim, sempre que possível devemos utilizar o etanol 100%. Porém, com a pandemia de 
COVID-19, com a finalidade de racionar o uso do etanol, o governo optou pela venda da 
sua versão diluída (o etanol 70%).
Exercício 1.
Em resumo, métodos de controle microbiano incluem diferentes técnicas com apli-
cações na indústria farmacêutica e de alimentos, em laboratórios e hospitais. In-
cluem métodos químicos e/ou físicos com mecanismos de ação distintos, capazes 
de promover efeito microbicida ou microbistático e de evitar propagação de micror-
ganismos e doenças.
U6
84Microbiologiae Imunologia
Controle De Crescimento Dos Microrganismos: Ação De Agentes Físicos E Químicos
Elaborar um panfleto informativo que deverá abordar métodos de controle de crescimento 
microbiano. O panfleto deve apresentar informações de forma didática sobre determinado 
assunto, com intuito de estimular a leitura sobre o tema abordado. 
Tema do panfleto: Métodos de controle de crescimento microbiano (2 métodos).
Assunto que deverá ser abordado: Conceitos, mecanismo de ação, finalidade e aplicação.
Exercício 2.
REFERÊNCIAS
BLACK, Jaqueline G.; Microbiologia: fundamentos e perspectivas. 10. ed. Rio de Janeiro: GUANABARA 
KOOGAN, 2021.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 
2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/. Acesso em: 22 
mar. 2022.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre - RS: ARTMED, 
2012.
VERMELHO, Alane B. Práticas de Microbiologia. São Paulo: Grupo GEN, 2019. Disponível em: https://inte-
grada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788527735575/. Acesso e m: 17 mai. 2022.
EDUCANDO PARA A PAZ
86
UNIDADE 7
ETAPAS DO PROCESSO 
INFECCIOSO, PATOGENICIDADE E 
VIRULÊNCIA MICROBIANA
1. MECANISMOS DE PATOGENICIDADE 
Microrganismos classificados como patogênicos são aqueles que apresentam a capa-
cidade de causar doença. As terminologias doença e infecção na maioria das vezes 
são utilizadas como sinônimos, mas apresentam diferenças. A infecção ocorre quando 
um microrganismo patogênico invade e/ou coloniza algum tecido; a doença aconte-
ce quando o processo infeccioso resulta em alguma modificação do estado de saúde, 
em que o organismo se torna incapaz de efetuar suas funções normais. É importante 
ressaltar que uma infecção pode acontecer sem que seja detectada uma doença; um 
exemplo é a infecção pelo vírus HIV, que pode permanecer no organismo durante me-
ses ou anos. AIDS é a doença causada pela evolução da infecção viral, que leva à 
destruição de células imunes e causa imunodeficiência. A presença de determinado 
microrganismo em um sítio corpóreo é chamada de colonização.
Os microrganismos patogênicos apresentam propriedades que contribuem para sua 
capacidade de causar doença. Estas propriedades, conhecidas como fatores de viru-
lência, e permitem que o microrganismo invada tecidos do hospedeiro e/ou escape das 
defesas imunológicas. Assim, virulência é definida como grau de patogenicidade de 
um microrganismo. Os microrganismos podem ser classificados em patógenos verda-
deiros – cujo encontro com o hospedeiro normalmente resulta em doença; e patógenos 
oportunistas – capazes de causar doença em pessoas imunossuprimidas.
O processo de patogênese apresenta diferentes etapas:
01. Acesso do patógeno ao hospedeiro;
02. Adesão do patógeno aos tecidos;
03. Penetração/invasão dos tecidos;
04. Escape das defesas imunológicas;
05. Destruição tecidual e/ou perda de função.
Etapas do processo infeccioso, patogenicidade e virulência microbiana
C
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M
PE
TÊ
N
C
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87Microbiologia e Imunologia
Etapas Do Processo Infeccioso, Patogenicidade E Virulência Microbiana
A etapa inicial da infecção envolve a exposição do hospedeiro ao agente patogêni-
co, que pode ser através do contato com pessoas infectadas, de alimentos ou água 
contaminados, do meio ambiente, da própria microbiota ou do ambiente hospitalar. A 
transmissão do patógeno de um indivíduo para outro pode ocorrer de forma direta – 
através do contato sexual, por exemplo, ou indireta, por meio de aerossóis ou amostras 
biológicas contaminadas. 
Após o contato com o patógeno, este deve aderir à pele ou mucosas por meio de 
estruturas presentes em sua superfície, como pili e flagelos em bactérias, proteínas 
e lipídeos presentes em vírus e fungos. Em seguida, ocorre a invasão tecidual pelo 
microrganismo, que leva à colonização e crescimento em diferentes nichos (lo-
cais) no hospedeiro. Nesta etapa, o hospedeiro passa a manifestar os sintomas da 
doença, decorrentes da invasividade do microrganismo e destruição tecidual, além 
da produção de toxinas, que podem ter efeitos locais ou sistêmicos. Em muitos 
casos, a resposta inflamatória desencadeada pela patógeno também contribui com 
o dano aos tecidos do hospedeiro. 
O tempo compreendido entre o contato do hospedeiro com um patógeno e o início dos 
sintomas é chamado de período de incubação. Nesta etapa, embora o hospedeiro 
não manifeste sintomas da doença, pode ocorrer transmissão do microrganismo para 
outras pessoas. O período de incubação varia dependendo do tipo de patógeno e de 
aspectos do hospedeiro.SA
IB
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M
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A penetração do patógeno no hospedeiro pode ocorrer por diferentes vias que são de-
nominadas portas de entrada; estas incluem as mucosas (tratos respiratório, gastroin-
testinal e urogenital), a pele ou pela via parenteral (através de inoculação). 
A pele atua como barreira na defesa para o hospedeiro, dificultando a penetração de 
patógenos, porém, lesões na pele, como queimaduras ou cortes, comprometem a inte-
gridade da barreira, favorecendo o acesso de patógenos.
O trato respiratório é a principal porta de entrada de diferentes microrganismos que 
penetram através de gotículas de umidade e partículas de pó. 
O trato gastrointestinal corresponde à porta de entrada de patógenos transmitidos 
pela água e alimentos contaminados. Muitos patógenos são destruídos pela acidez es-
tomacal, ou por enzimas presentes na saliva, estômago, bile e intestino, porém, alguns 
microrganismos são adaptados a sobreviver nessas condições, causando doença.
O trato urogenital é a porta de entrada de patógenos sexualmente transmissíveis, como as 
bactérias causadoras da sífilis e gonorreia, e os vírus HIV, HPV e herpes, entre outros. 
88 Microbiologia e Imunologia
U7 Etapas Do Processo Infeccioso, Patogenicidade E Virulência Microbiana
Vetores são organismos responsáveis pela transmissão de patógenos. Em geral, são 
insetos ou artrópodes que carregam o microrganismo em seus corpos e o transmitem, 
por exemplo, ao se alimentar de sangue do hospedeiro.
Veículos são sistemas inertes que carregam patógenos para o hospedeiro. Por exem-
plo, uma verdura mal lavada ou água contaminada. 
SA
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A via parenteral é utilizada pelos microrganismos transmitidos por vetores, como inse-
tos ou carrapatos. Os vírus da dengue, chikungunya e febre amarela são exemplos de 
patógenos transmitidos pela picada de mosquitos, enquanto carrapatos podem transmi-
tir doenças como a borreliose. A via parenteral também inclui a aquisição de microrga-
nismos por perfurações, injeções, mordidas, cortes, ferimentos e processos cirúrgicos.
Alguns patógenos apresentam portas de entrada preferenciais, e isso é fator principal 
para sua capacidade em causar uma doença infecciosa; caso entre por outra via, a 
chance de causar doença é reduzida. O quadro 1 apresenta a porta de entrada mais 
comum para diferentes patógenos, e as doenças que causam.
PORTA DE ENTRADA PATÓGENO DOENÇA
Trato respiratório
Streptococcus pneumoniae Pneumonia pneumocócica; 
bacteremia, meningite
Mycobacterium tuberculosis Tuberculose
Morbillivirus Sarampo
Histoplasma capsulatum Histoplasma capsulatum
Trato gastrintestinal
Shigella spp. Shigelose
Vibrio cholerae Cólera
Salmonella entérica Salmonelose
Rubulavirus Caxumba
Trato urogenital
Neisseria gonorrhoeae Gonorreia
Treponema pallidum Sífilis
Vírus da imunodeficiência huma-
na (HIV) Aids
Candida albicans Candidíase
Pele Clostridium perfringens Gangrena gasosa
Clostridium tetani Tétano
Lyssavirus Raiva
Quadro 01. Portas de entrada de alguns patógenos e doença resultante
Fonte: elaborado pelos autores. 
U7
89Microbiologia e Imunologia
Etapas Do Processo Infeccioso, Patogenicidade E Virulência Microbiana
O risco de aquisição de uma doença infecciosa depende de diversos fatores, como 
a carga microbiana no momento da exposição, o sistema imune do hospedeiro, a 
presençade outras doenças (comorbidades), etc. 
2. FATORES DE VIRULÊNCIA
Os fatores de virulência são estruturas, moléculas e mecanismos que contribuem para 
a invasão do hospedeiro pelos patógenos e/ou escape do sistema imune. 
As bactérias apresentam diversos fatores de virulência, que incluem adesinas, cápsu-
la, enzimas, toxinas, sistemas de secreção, sideróforos e biofilmes.
As adesinas são moléculas utilizadas pelas bactérias para se ligarem firmemente aos 
tecidos do hospedeiro, dificultando sua eliminação. Algumas bactérias apresentam cáp-
sula que recobre a parede celular e protege o microrganismo contra a fagocitose e ação 
de antimicrobianos. 
As enzimas extracelulares contribuem para a virulência bacteriana de diferentes formas 
conforme mostrado no quadro 2. As coagulases apresentam capacidade de induzir a 
formação de coágulos, que protegem o patógeno contra fagocitose; são produzidas 
por algumas espécies de Staphylococcus, por exemplo. As quinases são um grupo de 
enzimas que apresenta efeito oposto ao das coagulases; promovem a quebra de coá-
gulos de fibrina, favorecendo a disseminação da bactéria. Outra enzima produzida por 
bactérias que dificulta a sua eliminação é a hialuronidase, que hidrolisa o ácido hialurô-
nico, favorecendo a necrose tecidual. O quadro abaixo apresenta exemplos de enzimas 
produzidas por bactérias e sua ação.
PRODUÇÃO DE ENZIMAS 
Coagulases Enzimas que coagulam o fibrinogênio do sangue; 
Os coágulos de fibrina protegem a bactéria contra fagocitose.
Quinases
Degradam os coágulos de fibrina formados pelo organismo para 
isolar uma infecção; 
Facilitam a disseminação da infecção pelo organismo.
Hialuronidases
Hidrolisa o ácido hialurônico, que tem função de unir células nos 
tecidos do corpo humano; 
A hidrólise leva a necrose nos ferimentos infectados.
Colagenases Quebra a proteína colágeno, que forma os tecidos conectivos dos 
músculos e de outros órgãos e tecidos.
Proteases IgA São enzimas que degradam os anticorpos do tipo IgA, 
produzidos pelo sistema imunológico do hospedeiro.
Quadro 02. Enzimas produzidas por bactérias como forma de resistência
Fonte
Além de enzimas, as bactérias podem produzir toxinas, essa capacidade é denominada 
toxigenicidade. As toxinas (ativamente secretadas – exotoxinas, ou liberadas após a 
lise da bactéria – endotoxinas) podem ser transportadas pelo sangue e linfa, e causar 
efeitos graves e diversos, incluindo febre, distúrbios cardiovasculares, diarreia e choque
90 Microbiologia e Imunologia
U7 Etapas Do Processo Infeccioso, Patogenicidade E Virulência Microbiana
Figura 01. Exotoxinas e Endotoxinas. 
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2017, p. 425).
As exotoxinas são produzidas principalmente por bactérias Gram-positivas, como as 
do gênero Clostridium, em geral são proteínas compostas de duas subunidades (A-B), 
com capacidade de causar doenças como gangrena gasosa, tétano e botulismo. O 
quadro 3 apresenta exemplos de exotoxinas bacterianas e seu mecanismo de ação.
DOENÇA BACTÉRIA MECANISMO
Botulismo Clostridium botulinum A neurotoxina impede a trans-
missão de impulsos nervosos, 
resultando em paralisia flácida.
Tétano Clostridium tetani A neurotoxina bloqueia os impul-
sos nervosos da via de relaxa-
mento muscular, resultando em 
contrações descontroladas dos 
músculos.
Difteria Corynebacterium diphtheriae A citotoxina inibe a síntese pro-
teica, principalmente em células 
nervosas, cardíacas e renais.
Cólera Vibrio cholerae A enterotoxina causa a secre-
ção de grandes quantidades de 
fluidos e eletrólitos, resultando 
em diarreia.
Quadro 03. | Doenças causadas por exotoxinas bacterianas e seu mecanismo de ação no hospedeiro
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2017, p. 427).
U7
91Microbiologia e Imunologia
Etapas Do Processo Infeccioso, Patogenicidade E Virulência Microbiana
As endotoxinas são produzidas por bactérias Gram-negativas, que apresentam o lipo-
polissacarídeo (LPS) em sua membrana externa. A porção lipídica do LPS (lipídeo A) 
é liberada durante a lise da bactéria ou pela divisão celular e causa diversos sintomas 
como febre, fraqueza, dores e choque. 
Sistemas de secreção são estruturas compostas por várias moléculas, que se orga-
nizam formando canais de transporte de substâncias através das células. Contribuem 
para a virulência promovendo a expulsão e moléculas antimicrobianas ou a secreção 
de enzimas e toxinas.
Sideróforos são componentes bacterianos responsáveis por capturar ferro do hospe-
deiro. O ferro é um nutriente essencial para o crescimento microbiano, e a capacidade 
de sequestrar ferro é um importante mecanismo e virulência bacteriana. 
Diversas espécies de bactérias possuem a capacidade de formar biofilmes – comu-
nidades organizadas de microrganismos envoltos por uma matriz polissacarídica. Os 
biofilmes apresentam resistência elevada a componentes do sistema de defesa e anti-
microbianos, além de atuarem como reservatórios para disseminação de bactérias no 
organismo hospedeiro. 
O processo de formação de biofilmes se inicia com a fixação das bactérias a uma super-
fície – que pode ser um tecido vivo ou uma superfície abiótica, como um cateter hospita-
lar. Em seguida, as bactérias aderidas passam a secretar a matriz extracelular e novos 
microrganismos (da mesma espécie ou de espécies diferentes) se unem à estrutura, 
formando os biofilmes maduros. Biofilmes bacterianos são encontrados, por exemplo 
na cavidade oral, onde provocam doenças como a cárie.
A formação de biofilmes em dispositivos médicos – como cateteres urinários e tubos 
endotraqueais – representa um grave problema, pois contribui para a disseminação 
de microrganismos patogênicos entre pacientes, uma vez que biofilmes são muito 
resistentes à eliminação mecânica ou por desinfetantes.
C
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R
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SI
D
A
D
E
Os plasmídeos – pequenas moléculas de DNA extracromossômico circular que se re-
plicam de forma independente e são passados de uma bactéria para outra – contribuem 
para a transmissão de fatores de virulência. O fator R (R de resistência), por exemplo, 
é um tipo de plasmídeo responsável pela resistência de bactérias aos antibióticos. 
Em relação aos fungos, observa-se que os fatores de virulência não são muito bem es-
tabelecidos. Sabe-se que esses organismos produzem metabólitos que são tóxicos ao 
hospedeiro, mas nesta situação a toxina liberada é causa indireta da doença. Por exem-
plo, Tricotecenos são toxinas produzidas por fungos como Fusarium e Stachybotrys, com 
capacidade de inibição da síntese de proteínas em células eucarióticas. A toxina pode 
ser ingerida de forma acidental e causar cefaleia, calafrios, náusea, vômito e distúrbios 
visuais. Fungos como Candida albicans e Trichophyton secretam proteases – enzimas 
responsáveis por promover a modificação da membrana celular do hospedeiro, facilitando 
92 Microbiologia e Imunologia
U7 Etapas Do Processo Infeccioso, Patogenicidade E Virulência Microbiana
Os microrganismos podem infectar o hospedeiro por meio de diferentes vias denominadas 
portas de entrada, quais são essas vias e quais são as conhecidas como preferenciais. 
A via específica pela qual um patógeno em particular tem acesso ao corpo é chamada de por-
ta de entrada. Muitos microrganismos podem penetrar as membranas mucosas da conjuntiva 
e dos tratos respiratório, gastrintestinal e urogenital. A maioria dos micróbios não podem pe-
netrar a pele intacta, eles penetram através de folículos pilosos e ductos sudoríparos. Alguns 
microrganismos têm acesso aos tecidos por inoculação na pele e nas membranas mucosas 
via picadas de insetos, injeções e outros ferimentos. Essa via de penetração é chamada de 
via parenteral. Muitos microrganismos podem causar doença somente quando entram no 
corpo através de suas portas de entrada específicas, conhecidas como portas de entrada 
preferenciais. Dentro desse contexto, um exemplo é a bactéria Salmonella typhi, em que é o 
agente causador da febre tifoide, que só observa-se sinais e sintomas da doença quando a 
bactériaUNIDADE 10: IMUNIDADE ADAPTATIVA: ATIVAÇÃO DE LINFÓCITOS T E SEUS 
MECANISMOS EFETORES ....................................................................................121
1. Imunidade Adaptativa: Resposta Celular ............................................................121
2. Linfócito T E Apresentação De Antígenos ...........................................................122
3. Ativação Do Linfócito T ........................................................................................125
4. Função Efetora Dos Linfócitos T .........................................................................126
UNIDADE 11: ANTÍGENOS E IMUNOGLOBULINAS: REAÇÃO ANTÍGENO E 
ANTICORPO .............................................................................................................134
1. Antígenos E Imunoglobulinas ..............................................................................134
2. Estrutura Dos Anticorpos .....................................................................................134
3. Função Dos Anticorpos ......................................................................................138
4. Interações Antígeno-Anticorpo ............................................................................143
5. Diagnósticos E Tratamentos Baseados Na Interação Antígeno/ Anticorpo .........143
UNIDADE 12: IMUNIDADE ADAPTATIVA: ATIVAÇÃO DE LINFÓCITOS B E PRO-
DUÇÃO DE ANTICORPOS ......................................................................................150
1. Imunidade Adaptativa: Linfócito B ......................................................................150
2. Ativação De Linfócito B ......................................................................................150
3. Produção De Anticorpos .....................................................................................153
4. Resposta T Dependente E T Independente ........................................................157
UNIDADE 13: IMUNOPROFILAXIA E IMUNOTERAPIA .......................................162
1. Histórico Da Vacinação .......................................................................................162
2. Respostas Imunes Induzidas Pela Vacinação.....................................................164
3. Tipos De Vacinas .................................................................................................166
4. Imunoterapias ......................................................................................................169
UNIDADE 14: HIPERSENSIBILIDADES E IMUNODEFICIÊNCIAS ....................174
1. Hipersensibilidades E Imunodeficiências ...........................................................174
2. Hipersensibilidade Tipos 1-4 ...............................................................................174
3. Imunodeficiências Congênitas E Adquiridas .......................................................184
2
50% EAD
50% Presencial
O ENSINO DINÂMICO NA UNIVERSIDADE 
SÃO FRANCISCO - USF
A USF, em seus 45 anos de história, sempre propôs modelos pedagógicos inovadores 
e agora apresenta o “Ensino Dinâmico”, que oferece uma experiência significativa de 
aprendizagem, reunindo o melhor dos universos do ensino à distância e presencial, com 
uma matriz curricular que flexibiliza o tempo e o espaço escolar, respeita seu ritmo de 
aprendizagem e permite o acompanhamento do seu aprendizado.
O “Ensino Dinâmico” apresenta diferentes espaços de aprendizagem, todos acessados 
através do USF Connect. A matriz curricular dos cursos é constituída por Componentes 
Curriculares (disciplinas) com cargas horárias distribuídas no ensino à distância e/ou pre-
sencial, conforme descrito abaixo:
100% da carga horária ofertada na modalidade à distância, com 
atividades desenvolvidas no Ambiente Virtual de Aprendizagem, a 
partir do modelo pedagógico e organização didática apresentada na 
Sala Virtual.
50% da carga horária ofertada na modalidade à distância e 50% da mo-
dalidade presencial, com atividades desenvolvidas tanto em Ambiente 
Virtual de Aprendizagem quanto presencialmente. Para garantir o diá-
logo entre esses espaços de aprendizagem temos a “Trilha de Aprendi-
zagem Dinâmica”.
100% da carga horária ofertada na modalidade presencial, com ativida-
des desenvolvidas em sala de aula ou em modernos laboratórios. 
1
100%
EAD
3
100%
Presencial
Importante lembrar que, durante a pandemia da COVID-19, as atividades presenciais po-
dem acontecer em ambiente remoto, no mesmo horário das aulas presenciais seguindo a 
metodologia de aulas supervisionadas remotas da USF, ou presencialmente, em horários 
previamente informados pelo professor, seguindo as normas sanitárias vigentes.
Desenvolver
O encontro síncrono com o professor e seus colegas de turma acon-
tece na sequência, no movimento do DESENVOLVER. O professor 
aprofundará as discussões, com atividades teóricas e/ou práticas. 
Por meio da utilização de metodologias dinâmicas (ativas), é valori-
zado seu protagonismo e autonomia e são desenvolvidas as compe-
tências necessárias para atuar no mercado e na sociedade.
Praticar
Para encerrar o ciclo de aprendizagem da semana letiva, você realiza as 
atividades da Prática de Competências no movimento PRATICAR, que 
também acontece na Sala Virtual, seguindo o prazo estipulado pelo pro-
fessor. Você será desafiado a buscar soluções inovadoras para proble-
mas reais, integrando teoria e prática. A partir do feedback do professor, 
você poderá acompanhar seu desempenho.
CICLO CDP
Conectar
Para iniciar seus estudos, em cada semana letiva, você re-
aliza a atividade do CONECTAR, através da leitura do texto 
da unidade de aprendizagem da respectiva semana letiva e 
participa de atividade organizada e mediada pelo seu pro-
fessor. Tudo acontece dentro da Sala Virtual, antecedendo o 
encontro com seu professor.
Este componente curricular tem 50% de sua carga horária ofertada na modalidade à distância e 50% da modalidade 
presencial e, portanto, será desenvolvido segundo a “Trilha de Aprendizagem Dinâmica”, com atividades relacionadas 
aos movimentos do CONECTAR (C), DESENVOLVER (D) e PRATICAR (P), que chamamos de CICLO CDP. Suas te-
máticas serão desenvolvidas durante este semestre e estão organizadas em semanas letivas e, para cada uma delas, 
você percorrerá um “Ciclo CDP”. A seguir apresentamos detalhadamente os movimentos deste ciclo de aprendizagem.
SAIBA MAIS
Visite os links para saber mais sobre:
O Ensino Dinâmico na USF: https://www.youtube.com/watch?v=W-B7HTU1_y8. 
Como ter acesso ilimitado aos recursos tecnológicos de aprendizagem: https://www.
youtube.com/watch?v=-7SuzbS4CYA.
Quais são as Ferramentas do USF Connect: https://www.youtube.com/watch?-
v=1kI4MaZ9QIQ.
Como funciona a Metodologia de Aulas Remotas da USF: https://www.youtube.com/
watch?v=0eGZNh4N0eM.
Quais são as normas que regem a “Prática de Competências”: https://www.usf.edu.br/
galeria/getImage/410/1720366361479788.pdf.
O Plano de Contingência para enfrentamento da COVID-19: https://www3.usf.edu.br/
galeria/getImage/252/2717033432743751.pdf.
Dinâmico é quando o ensino se adapta a sua história! E só uma Universidade com 
muita história pode oferecer o ensino dinâmico que você precisa. 
BONS ESTUDOS!
CICLO CDP
INTRODUÇÃO
A microbiologia envolve o estudo dos microrganismos, como vírus, bactérias e fungos. 
Trata-se de um grupo heterogêneo de seres com amplas variações em seu metabo-
lismo, crescimento e aplicações biotecnológicas. Os microrganismos são essenciais 
para vida; contribuem para o equilíbrio dos ecossistemas, por meio de seu papel como 
decompositores de matéria orgânica. Algumas espécies de fungos são comestíveis, 
enquanto outras atuam, juntamente com certas bactérias, na produção de alimentos 
e bebidas por processos fermentativos. O estudo da microbiologia também permitiu a 
descoberta dos agentes causadores de diversas doenças infecciosas e sua forma de 
transmissão, além de métodos para o tratamento e profilaxia, como osentra pela via oral.
Exercício 1.
Resposta:
4. ATIVIDADES PRÁTICAS
Uma bactéria que apresenta cápsula é considerada virulenta porque essa estrutura é capaz de:
a. Aumentar a resistência à fagocitose.
b. Produzir uma endotoxina.
c. Destruir os tecidos do hospedeiro.
d. Destruir as células do hospedeiro. 
e. A cápsula não contribui para a virulência.
Atividade 1.
a aderência. A criptococose é uma micose sistêmica causada por Cryptococcus neofor-
mans, que apresenta cápsula que impede a ação do sistema imune. 
Os vírus também utilizam mecanismos para escapar das defesas do hospedeiro e invadir o 
organismo. O vírus HIV, por exemplo, atua destruindo células de defesa do organismo, além 
de causar efeitos citopáticos, como bloqueio da mitose, lise, formação de corpúsculo de inclu-
são, mudança antigênica e cromossômica além de transformação celular. 
Os microrganismos patogênicos desenvolveram diversas estratégias que permitem sua 
transmissão e colonização do hospedeiro, causando doenças. Em contrapartida, o sis-
tema imune possui inúmeros mecanismos para prevenir e eliminar patógenos invaso-
res. Um desequilíbrio entre os mecanismos de virulência do microrganismo e o sistema 
de defesa, favorecendo o primeiro, resulta em doença.
U7
93Microbiologia e Imunologia
Etapas Do Processo Infeccioso, Patogenicidade E Virulência Microbiana
A febre amarela é uma doença viral transmitida pela picada do mosquito Aedes aegypti. Além 
dos seres humanos, certas espécies de macacos também podem contrair o vírus. 
Na afirmativa acima, o agente causador e o vetor da febre amarela são:
a. agente causador: vírus; vetor: macaco
b. agente causador: vírus; vetor: mosquito 
c. agente causador: mosquito; vetor: vírus
d. agente causador: macaco; vetor: mosquito
e. agente causador: macaco; vetor: vírus
Atividade 2.
As bactérias podem produzir toxinas, que são transportadas pelo sangue e linfa causando 
efeitos graves e potencialmente fatais. As toxinas são divididas em duas classes principais:
a. Endotoxinas (Bactérias Gram-positivas) e Exotoxinas (LPS de bactérias Gram negativas).
b. Endotoxinas (LPS de bactérias Gram-negativas) e Exotoxinas (Bactérias Gram-positivas).
c. Aflotoxina (LPS de bactérias Gram-negativas) e Exotoxinas (Bactérias Gram-positivas).
d. Endotoxinas (peptidoglicano) e Exotoxinas (LPS).
e. Peptidoglicano e Lipopolissacarídeo.
Atividade 3.
EDUCANDO PARA A PAZ
95
UNIDADE 8
ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO 
DO SISTEMA IMUNE
1. SISTEMA IMUNOLÓGICO
O sistema imunológico compreende um conjunto de células, moléculas, tecidos e ór-
gãos especializados, que atuam de forma organizada para defender o organismo contra 
infecções e tumores. Diariamente, o organismo é exposto a uma grande quantidade de 
agentes com potencial para causar doenças, como vírus, bactérias, fungos e parasitos. 
Estes patógenos podem penetrar a pele ou as mucosas e ganhar acesso a diferentes 
nichos no hospedeiro, onde se multiplicam e produzem toxinas, levando à destruição te-
cidual. Para atuar de forma eficiente, o sistema imunológico deve reconhecer os agen-
tes invasores e destruí-los ou impedir que atinjam as células-alvo no hospedeiro. Essa 
capacidade de distinguir os patógenos invasores das células próprias permite que o 
sistema imunológico proteja o organismo de doenças sem afetar os tecidos saudáveis. 
Falhas no sistema imunológico podem resultar em doenças graves e potencialmente 
fatais, ressaltando a importância deste sistema para a homeostase do organismo. 
Esta unidade irá abordar os componentes do sistema imunológico e seu papel no con-
trole das infecções. 
2. CÉLULAS DO SISTEMA IMUNE
O sistema imunológico inclui diversos tipos de células, que podem estar localizadas no 
sangue ou nos tecidos. Estas células desempenham diferentes funções no reconheci-
mento e eliminação dos antígenos. 
Um antígeno é qualquer molécula capaz de ser reconhecida e promover a ativação do 
sistema imunológico.
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Compreender os mecanismos de virulência dos patógenos e de defesa do hospedeiro.
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96Microbiologia e Imunologia
Estrutura E Organização Do Sistema Imune
As células que compõem o nosso sistema imunológico são também conhecidas como 
leucócitos (ou células brancas). Você já deve ter realizado, alguma vez na sua vida, 
um leucograma; esse exame serve para determinar a quantidade de cada leucócito do 
sangue, além de identificar possíveis alterações estruturais nessas células. A Tabela 
1 mostra a concentração dos leucócitos presentes no sangue de um adulto saudável.
TABELA FAIXA NORMAL.
Leucócitos totais 4.500 -11.000 / mm³ de sangue
Neutrófilos 40-60%
Eosinófilos 1-4%
BasófilosU8 Estrutura E Organização Do Sistema Imune
Os macrófagos são encontrados por todo o corpo e assumem formas diferen-
tes dependendo de onde se localizam. Por exemplo: macrófagos do fígado são 
conhecidos como células de Kupffer, macrófagos do pulmão são conhecidos 
como alveolares, macrófagos do cérebro são conhecidos como micróglia.
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2.4 MASTÓCITOS
Os mastócitos são células presentes nos tecidos subjacentes à pele e às mucosas; 
quando ativados, liberam aminas vasoativas e mediadores inflamatórios que conferem 
defesa contra infecções por parasitos e estão envolvidos nas respostas alérgicas. Nor-
malmente, os mastócitos maduros estão presentes nos tecidos, e residem nas regiões 
adjacentes a pequenos vasos sanguíneos e nervos. No citoplasma são encontrados 
grânulos repletos de mediadores inflamatórios compostos principalmente de histamina. 
Uma vez ativados, os mastócitos liberaram os conteúdos dos grânulos citoplasmáticos 
no espaço extracelular, os quais promovem alterações nos vasos sanguíneos, na mus-
culatura lisa e causam inflamação. 
Os mastócitos apresentam em sua membrana plasmática receptores que se ligam a 
anticorpos da classe IgE. Quando os anticorpos presentes na superfície do mastócito 
se ligam ao antígeno, a célula se torna ativada, liberando os grânulos citoplasmáticos.
2.5 BASÓFILOS
Os basófilos são células sanguíneas que apresentam muitas similaridades estruturais e 
funcionais com os mastócitos. São granulócitos, contendo diversos grânulos citoplas-
máticos com afinidade para corantes básicos, como o azul de metileno. Dessa forma, 
apresentam intensa coloração azul quando analisados ao microscópio. 
Os basófilos derivam de precursores na medula óssea, e depois de maduros passam para o 
sangue. Menos de 1% de todos os leucócitos sanguíneos são basófilos. E embora normal-
mente estejam ausentes nos tecidos, os basófilos são recrutados por mediadores inflamató-
rios para tecidos onde tem como principal função produzir moléculas inflamatórias. 
2.6 EOSINÓFILOS
Os eosinófilos apresentam grânulos citoplasmáticos contendo enzimas capazes de da-
nificar o tegumento de parasitos multicelulares, como os vermes helmintos, por 
isso são importantes na defesa contra estes patógenos. 
Assim como os mastócitos, os eosinófilos possuem receptores que se ligam a anticorpos da 
classe IgE e são ativados durante processos alérgicos. Os eosinófilos circulam no sangue e 
podem ser recrutados para os tecidos onde irão agir promovendo a inflamação.
U8
100Microbiologia e Imunologia
Estrutura E Organização Do Sistema Imune
Os grânulos dos eosinófilos contêm principalmente proteínas que se ligam a corantes 
ácidos, como a eosina, e, por isso, são facilmente reconhecidos pela cor avermelhada 
em lâminas de esfregaços sanguíneos. 
2.7 CÉLULAS DENDRÍTICAS (DCS)
As células dendríticas residem nos tecidos, onde detectam a presença de micror-
ganismos invasores e os capturam. No interior da DC, os patógenos capturados 
são processados, e fragmentos proteicos destes patógenos são apresentados 
aos linfócitos T, promovendo a sua ativação. Este processo dá início à resposta 
imune adaptativa mediada por células. Para apresentar os antígenos aos linfócitos 
T, as células dendríticas devem migrar dos tecidos até os órgãos linfóides secun-
dários, onde os linfócitos estão localizados.
As DCs possuem receptores que reconhecem moléculas microbianas, e respondem 
aos microrganismos secretando citocinas que recrutam e ativam outras células para 
os sítios de infecção. As DCs também são excelentes fagócitos, promovendo a diges-
tão intracelular de microrganismos capturados.
As DCs possuem uma morfologia característica, com prolongamentos em sua membra-
na que conferem um aspecto de “pequenos dedos”, de onde deriva seu nome “dendrus”.
As células dendríticas são conhecidas como células apresentadoras de antígenos 
(APCs) profissionais, pois são as principais responsáveis por apresentar antígenos 
para os linfócitos T.
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2.8 LINFÓCITOS
A linhagem dos linfócitos dá origem a três células distintas: linfócito T, linfócito B e a 
célula natural killer (célula NK), como pode ser visto na Figura 1.
 ` Célula Natural Killer
A célula NK pertence ao sistema imune inato e tem como principal função reconhecer 
células do hospedeiro que foram invadidas por antígenos intracelulares ou células tu-
morais e eliminar essas células. Por este motivo, são células conhecidas como citotó-
xicas. As células NK também produzem citocinas como o interferon-gama (IFN-γ), que 
ativam respostas inflamatórias. 
 ` Linfócitos T
O linfócito T é uma das células que compõem a imunidade adaptativa, atuando como 
mediadores da imunidade celular. São caracterizados pela expressão de receptores 
101 Microbiologia e Imunologia
U8 Estrutura E Organização Do Sistema Imune
antigênicos chamados receptores de célula T (TCRs), que reconhecem os antígenos de 
forma específica. Os linfócitos T apresentam duas populações distintas: as células T 
auxiliares CD4+ (Th) secretam citocinas que modulam as respostas imunológicas; os 
linfócitos T citotóxicos CD8+ (Tc) apresentam um mecanismo de resposta similar às 
células NK, sendo capazes de reconhecer e matar células infectadas por microrga-
nismos intracelulares, e células tumorais. 
 ` Linfócito B
O linfócito B é a célula responsável pela produção de anticorpos, e compõe a resposta 
humoral da imunidade adaptativa. Os linfócitos B apresentam receptores antigênicos 
em sua superfície denominados receptores de célula B (BCRs) que reconhecem antí-
genos de forma específica nos órgãos linfoides secundários. Os anticorpos produzidos 
pelos linfócitos B exercem diversas funções importantes na defesa imunológica, devido 
a sua capacidade de interagir com diferentes células e moléculas do sistema imune. 
3. ÓRGÃOS DO SISTEMA IMUNOLÓGICO
Os órgãos do sistema imunológico estão envolvidos na produção, maturação e ativa-
ção das células de defesa. São classificados de acordo com sua função em órgãos lin-
foides primários ou centrais e órgãos linfoides secundários ou periféricos (Figura 2).
Figura 02. Órgãos do sistema imunológico
Fonte: Coico e Sunshine (2010, p. 21).
U8
102Microbiologia e Imunologia
Estrutura E Organização Do Sistema Imune
3.1 ÓRGÃOS LINFOIDES PRIMÁRIOS OU CENTRAIS
Os órgãos linfoides primários ou centrais são a medula óssea e o timo. São os locais 
onde os leucócitos são gerados e/ou amadurecem, se tornando imunocompetentes. São 
também órgãos importantes para as células da imunidade adaptativa. A medula óssea e 
o timo são os órgãos de maturação das células B e T, respectivamente. Os linfócitos B 
amadurecem parcialmente na medula óssea, entram na circulação, migram para o baço 
(completando a sua maturação) e então migram para os órgãos linfoides secundários. 
Os linfócitos T são gerados na medula óssea, migram para o timo, onde amadurecem, 
e então entram na circulação e migram para os órgãos linfoides periféricos.
 ` Medula Óssea
Como citado anteriormente, a medula óssea é responsável pela produção das células 
sanguíneas, incluindo as células de defesa. Nela estão localizadas as células tronco 
hematopoiéticas pluripotentes, que dão origem a todas as células que compõem o sis-
tema imunológico. A medula óssea se localiza no interior dos ossos do corpo, sendo 
encontrada em maior quantidade nos ossos longos, como o fêmur e a bacia.
 ` Timo
O timo é um órgão bilobado situado no mediastino anterior, que diminuí de volume após 
a puberdade até se tornar atrofiado na idade adulta. Possuí 2 lóbulos, onde cada um é 
composto por um córtex na região externa e uma medula na região interna. Os linfóci-
tos T imaturos migram para o timo através da circulação sanguínea. No timo, migram 
do córtex para a medula e, durante esse processo, interagem com as células epiteliais 
do timo que produzem IL-7, uma citocina necessária para a maturação da célula T. É 
na região da medula, que são encontradas células epiteliais tímicas, que recebem o 
nomede células epiteliais medulares tímicas, essas células tem a função de apresentar 
antígenos próprios para as células T em desenvolvimento, e em caso de forte ligação, 
eliminar o linfócito T que reconheça esses antígenos, por meio de um mecanismo co-
nhecido como tolerância imunológica.
3. 2. ÓRGÃOS LINFOIDES SECUNDÁRIOS OU PERIFÉRICOS
Os órgãos linfoides secundários (ou periféricos), incluem os linfonodos, o baço e te-
cidos imunes associados à mucosa. São os locais onde as respostas adaptativas a 
antígenos estranhos são iniciadas e desenvolvidas. Esses órgãos são distribuídos em 
diferentes locais do organismo, de forma a otimizar as respostas imunológicas. 
 ` Linfonodos
Existem aproximadamente 500 linfonodos no corpo humano, que são distribuídos de 
modo a facilitar o acesso dos antígenos que penetram pela pele ou pelas mucosas e 
são drenados pelos vasos linfáticos. Os linfonodos são repletos de linfócitos, macrófa-
gos, DCs e outros tipos celulares. Possuem uma região chamada de folículo, onde se 
concentram os linfócitos B, além da região conhecida como zona de célula T ou para-
córtex, com alta concentração de linfócitos T. É neste local que ocorre a apresentação 
de antígenos aos linfócitos (Figura 3).
103 Microbiologia e Imunologia
U8 Estrutura E Organização Do Sistema Imune
Figura 03. Esquema de um linfonodo
Fonte: Coico e Sunshine (2010, p. 23).
 ` Baço
O baço é um órgão localizado na região esquerda do peito, tem como principais fun-
ções: a remoção de células sanguíneas envelhecidas e/ou danificadas, e de partículas 
(como complexos imunes e antígenos opsonizados), outra função importante desem-
penhada pelo baço é a apresentação de antígenos para as células da imunidade adap-
tativa. O baço é dividido em duas partes; a polpa vermelha, altamente vascularizada e 
rica em macrófagos, e polpa branca rica em linfócitos e possui estruturas similares as 
encontradas no baço.
Opsonização é o processo de fixação de moléculas (anticorpos, por exemplo) na su-
perfície de um antígeno, facilitando o processo de fagocitose.
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104Microbiologia e Imunologia
Estrutura E Organização Do Sistema Imune
Figura 04. Esquema do baço
Fonte: adaptada de Kuby et al. (2002, p. 53).
É possível sobreviver sem o baço, porém esses indivíduos são mais suscetíveis a in-
fecções causadas por bactérias encapsuladas. Isso pode ser devido, principalmen-
te, ao fato de esses microrganismos normalmente serem eliminados por fagocitose, 
função reduzida nesses indivíduos.
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 ` Componentes Do Sistema Imune De Mucosa
Todas as principais barreiras do corpo (epiteliais e de mucosa), o que incluí a pele, mu-
cosa gastrintestinal e a mucosa da orofaringe, possuem um sistema de linfonodos pró-
prio, essas estruturas linfoides são repletas de células imunes, que fornecem respostas 
imunes especializadas contra os antígenos que atravessam essas barreiras. O sistema 
imune associado à pele, por exemplo, responde a uma ampla variedade de microrga-
nismos ambientais. Os componentes dos sistemas imunes associados às mucosas gas-
trintestinal e bronquial são chamados tecidos linfoides associados à mucosa e estão 
envolvidos nas respostas imunes a antígenos e microrganismos ingeridos e inalados.
105 Microbiologia e Imunologia
U8 Estrutura E Organização Do Sistema Imune
Atividade Relacionada (Praticar)
Aproveite os jogos disponibilizados abaixo para fixar o conteúdo que você acabou 
de estudar.
Jogo de memória células do sistema imunológico
https://www.bookwidgets.com/play/RYR4RC?teacher_id=6613644434472960
Jogo de memória órgãos do sistema imunológico
https://www.bookwidgets.com/play/GYPKGH?teacher_id=6613644434472960
Forca Células fagocíticas:
https://www.bookwidgets.com/play/BYR5B7?teacher_id=6613644434472960
Forca Órgãos do Sistema Imune:
https://www.bookwidgets.com/play/VYQMVL?teacher_id=6613644434472960
Cruzadinha
https://www.bookwidgets.com/play/EYLQEK?teacher_id=6613644434472960
Caça palavras
https://criadordecruzadinhas.com.br/wordsearch/62388983fe6a360053d12efa
4. OBJETO DE APRENDIZAGEM
Uma característica importante desses tecidos linfoides é o fato de serem coloni-
zados por microrganismos comensais, que compõem a nossa microbiota. Nesses 
tecidos, o sistema imune evoluiu para não eliminar os microrganismos da microbiota.
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106Microbiologia e Imunologia
Estrutura E Organização Do Sistema Imune
CONCLUSÃO
Nesta unidade, você foi apresentado aos componentes celulares que norteiam e regem 
a resposta imunológica. De onde as células se originam e qual a função de cada uma 
das células do sistema imunológico, você também poderá identificar essas células de 
acordo com as suas características morfológicas quando analisadas em microscópio.
Outro ponto abordado foram os órgãos que compõem o sistema imunológico, que po-
dem ser diferenciados em órgãos primários ou centrais: aqueles onde todas as cé-
lulas imunes são geradas e/ou amadurecem que são a medula óssea e o timo; e os 
órgãos linfoides secundários ou periféricos: locais onde ocorre a apresentação de 
antígenos e o local de início da resposta imune adaptativa que são os linfonodos, o 
baço e os componentes linfoides associados às mucosas. 
REFERÊNCIAS
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janei-
ro: Elsevier, 2019.
COICO, Richard; SUNSHINE, Geoffrey. Imunologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. Reim-
pressão 2019.
GOLDSBY, Richard A.; KINDT, Thomas J.; KUBY, Janis. OSBORNE; Barbara A. Immunology 5. ed. [S. I.]: 
W. H. Freeman. 2002.
EDUCANDO PARA A PAZ
108
UNIDADE 9
IMUNIDADE INATA: CÉLULAS, 
RECEPTORES, MECANISMOS 
EFETORES E INFLAMAÇÃO
Analisar as respostas imunes inata e adaptativa e a relação antígenos e anticorpos.
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1. IMUNIDADE INATA: CÉLULAS, RECEPTORES, MECANISMOS 
EFETORES E INFLAMAÇÃO
Iniciamos o estudo da imunologia pela primeira linha de defesa do organismo. A imuni-
dade inata, é representada pela resposta imediata, aquela que é ativada nos primeiros 
minutos a partir do contato do antígeno com o sistema imunológico, vários são os com-
ponentes dessa resposta, abaixo é possível observar cada um destes mecanismos.
2. COMPONENTES DA RESPOSTA IMUNOLÓGICA INATA
A resposta imunológica inata ou natural, é a primeira linha de defesa do organismo 
frente aos invasores. Ela é composta por barreiras, moléculas solúveis e células. 
Nesta unidade, serão discutidos os componentes da imunidade inata e suas prin-
cipais funções efetoras. 
2.1 BARREIRAS
Qualquer microrganismo ou substância estranha que tente invadir o organismo terá que 
penetrar alguma das barreiras que separam o ambiente externo do interior do corpo. Há 
3 tipos de barreiras: i) barreiras físicas, ii) barreiras químicas e iii) microbiota.
As barreiras físicas são compostas pela pele e as superfícies mucosas, que graças à 
presença de uma camada contínua de células firmemente aderidas, impedem a entrada 
dos antígenos no organismo.
As barreiras químicas são compostas por secreções que inibem a adesão e invasão 
de microrganismos, como os ácidos graxos da pele, o pH ácido da mucosa vaginal e do 
estômago, a lisozima encontrada nas lágrimas, e outras moléculas que possuem efeito 
antimicrobiano.
A microbiota é um conjunto de microrganismos comensais que ocupam diferentes 
locais (nichos) do organismo, como a cavidade oral, intestinos, pele e vagina. Estes 
microrganismos auxiliam diversos processos no corpo (a digestão, por exemplo) e com-
U5
109Microbiologia e Imunologia
Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
petem com os patógenos por nutrientes e ‘espaço’, dificultando o estabelecimento de 
microrganismos causadores de doenças. Este processo é conhecido como antago-
nismo microbiano e desempenha um papel fundamental na saúde. Desequilíbrios na 
microbiota estão associados a várias doenças.
2.2 MOLÉCULAS EFETORAS SOLÚVEIS
Diversas moléculas que atuam no sistemaimunológico inato são encontradas de forma 
solúvel no sangue ou nos fluidos extracelulares, onde podem atuar de diferentes formas 
para impedir ou mesmo destruir os antígenos invasores. As citocinas são produzidas 
por diversos tipos de células e atuam como mensageiros do sistema imunológico, con-
trolando diferentes mecanismos de defesa. Exemplos de citocinas incluem o fator de 
necrose tumoral alfa (TNF-α), um importante ativador da inflamação, e os interferons 
tipo 1 (IFN-1), que protegem as células contra infecção por vírus. 
Um segundo conjunto de moléculas da imunidade inata é o Sistema Complemento, 
um grupo de proteínas produzidas principalmente pelo fígado, e secretadas na forma 
precursora inativa. O sistema é composto por ativadores, efetores e reguladores. Sua 
ativação ocorre em forma de cascata, isto é, a ativação dos componentes iniciais gera 
enzimas que atuam na clivagem dos componentes seguintes. 
A ativação do sistema complemento pode ocorrer de três formas distintas, chamadas de 
via clássica, via alternativa e via das lectinas (Figura 1).
Figura 01. Vias de ativação do Sistema Complemento
110 Microbiologia e Imunologia
U5 Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 282).
A via clássica foi a primeira a ser documentada e é iniciada pela ligação do com-
ponente C1q a moléculas de anticorpo na superfície ativadora (como um patóge-
no, por exemplo). 
A via alternativa é ativada por alguma molécula estranha, como os lipopolissacarídeos 
da parede celular de bactérias Gram-negativas, a parede celular de algumas leveduras, 
ou a proteína presente no veneno de cobra (do inglês cobra venom fator), não havendo 
a participação de moléculas de anticorpos.
A via das lectinas foi a última ser descrita e sua ativação se dá através da ligação de 
lectinas, moléculas solúveis encontradas no sangue e em alguns tecidos, à manose, 
um açúcar comumente encontrado na membrana externa de muitos microrganismos.
Moléculas ativadoras do Sistema Complemento, como manose e LPS, não estão pre-
sentes em células de mamíferos, permitindo que o sistema atue contra microrganis-
mos, mas não contra os tecidos do hospedeiro.
C
U
R
IO
SI
D
A
D
E
A ativação de qualquer via do sistema complemento gera três resultados: a opsoni-
zação e fagocitose do antígeno, a formação do complexo de ataque à membrana 
(MAC) e a estimulação da inflamação com o recrutamento de células para o local da 
ativação (Figura 2).
U5
111Microbiologia e Imunologia
Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
Figura 02. Mecanismos efetores do Sistema Complemento ativado
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 294).
Opsonização e fagocitose
Produtos do sistema complemento ativado, como C3b, se depositam na superfície do 
microrganismo, facilitando seu reconhecimento e destruição por fagócitos. Estes pro-
dutos são chamados de opsoninas, por sua capacidade de favorecer a destruição do 
agente invasor por fagocitose (Figura 2a).
Estimulação da inflamação
As moléculas C3 e C5, quando clivadas durante seu processo de ativação, produzem 
fragmentos chamados de anaflatoxinas. Estes componentes promovem a migração 
de células da imunidade inata, principalmente macrófagos e neutrófilos, induzindo uma 
112 Microbiologia e Imunologia
U5 Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
resposta inflamatória, que auxiliará na eliminação do antígeno. As principais anaflatoxi-
nas são C3a e C5a (Figura 2b). 
Formação do complexo do ataque a membrana (MAC)
Os componentes finais da ativação do sistema complemento se organizam na super-
fície ativadora, formando poros que desestabilizam a membrana celular e causam a 
morte do microrganismo por lise osmótica. Este mecanismo é eficaz contra bactérias 
Gram-negativas, contribuindo com a eliminação da infecção (Figura 2c).
3. RECEPTORES E CÉLULAS DA IMUNIDADE INATA
Todas as respostas imunológicas são iniciadas quando um antígeno é reconhecido por 
receptores no organismo hospedeiro. Uma característica importante da imunidade ina-
ta é a sua rápida ativação em resposta a agentes invasores. Isso ocorre porque as 
células da imunidade inata, como os fagócitos e células dendríticas, possuem recepto-
res de reconhecimento de padrão (do inglês patter recognition receptors, ou PRRs), 
que reconhecem moléculas compartilhadas por vários microrganismos, chamadas de 
Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs). Os PAMPs podem ser dife-
rentes tipos de moléculas produzidas por grupos distintos de microrganismos, mas não 
por células humanas. O Quadro 1 contém exemplos de PAMPs que são reconhecidos 
pelas células da imunidade inata.
PADRÃO MOLECULAR ASSOCIADO AOS 
PATÓGENOS
MICRORGANISMOS
Ácidos nucleicos
ssRNA
dsRNA
CpG
Vírus
Vírus
Vírus, bactérias
Proteínas
Pilina
Flagelina
Bactérias
Bactérias
Lipídeos da parede celular
Lipopolissacarídeo (LPS)
Ácido teicóico
Bactérias Gram negativas
Bactérias Gram positivas
Carboidratos
Manana
Glucanas
Fungos, bactérias
Fungos
Quadro 01. Exemplos de Padrões Moleculares Associados ao Patógeno (PAMPs)
Fonte: adaptado de Abbas et al. (2019, p. 60).
U5
113Microbiologia e Imunologia
Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
Existem diferentes tipos de PRR, sendo os mais estudados os receptores do tipo Toll 
(TLR, do inglês Toll-like receptors) que estão presentes, principalmente, na superfície 
dos fagócitos.
Os TLR são uma família de receptores que se localizam na membrana plasmática ou no 
endossomo das células e reconhecem vários PAMPs diferentes (Figura 3).
Figura 03. Estrutura, localização e especificidade dos TLRs de mamíferos
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 63).
Além de moléculas microbianas, os TLRs também estão envolvidos nas respostas a 
moléculas endógenas do hospedeiro, cuja expressão ou localização indica dano 
114 Microbiologia e Imunologia
U5 Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
celular. São exemplos de moléculas do hospedeiro que são reconhecidas pelos TLRs, 
as proteínas de choque térmico (HSPs, do inglês, heat shock proteins), que são mo-
léculas induzidas em resposta a vários tipos estresses celulares, e a proteína de alta 
mobilidade do grupo box 1 (HMGB1, do inglês, high-mobility group Box 1), uma proteína 
envolvida na transcrição e no reparo do DNA. Ambas, HSPs e HMGB1, são normal-
mente intracelulares, mas podem ser liberadas a partir de células lesadas ou que estão 
morrendo. Dessa forma, os receptores TLR podem reconhecer células danificadas e 
ativar sua eliminação.
A ligação dos TLRs aos seus respectivos ligantes promove uma sequência de reações 
químicas na célula de defesa conhecida como cascata de sinalização, que induz a ati-
vação de fatores de transcrição, como o NFκB, uma molécula que atravessa o núcleo 
da célula e ativa genes relacionados com respostas inflamatórias e antivirais (Figura 4).
Figura 04. Vias de sinalização e funções de TLRs
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 65).
U5
115Microbiologia e Imunologia
Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
Uma das consequências da ativação das células da imunidade inata é a destruição dos 
microrganismos através de dois mecanismos distintos: a endocitose e a fagocitose. 
A endocitose consiste na ingestão, realizada pelas células, de moléculas grandes pre-
sentes no líquido extracelular. O processo pode ocorrer por pinocitose, que envolve 
a invaginação da membrana plasmática, ou por endocitose mediada por receptor, 
um processo que envolve a ligação seletiva de moléculas a receptores específicos na 
membrana da célula. Nos dois casos, a ingestão de moléculas estranhas estimula a 
formação de vesículas de endocitose onde o material estranho fica confinado; essas 
vesículas se fundem com compartimentos ácidos denominados endossomas. Em se-
guida, os endossomas se fundem com os lisossomas, que contêm enzimas digestivas 
e proteínas antimicrobianas.Dentro destas estruturas, as moléculas estranhas são de-
gradadas (Figura 5).
A fagocitose ocorre quando uma partícula grande, geralmente uma bactéria, é ingerida 
por uma célula. Após a ingestão, a partícula estranha é envolvida por um vacúolo fago-
cítico (que recebe o nome de fagossoma), que se funde com o lisossoma para formar 
o fagolisossoma (Figura 5). O fagolisossoma libera poderosas enzimas, espécies re-
ativas de oxigênio e proteínas antimicrobianas, que digerem a partícula reduzindo-a a 
pequenos fragmentos.
Figura 05. Etapas da Endocitose e da Fagocitose
Fonte: Coico et al. (2010, p.13).
116 Microbiologia e Imunologia
U5 Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
Exemplos de células que realizam fagocitose e endocitose são os leucócitos polimorfo-
nucleados (basófilos, eosinófilos e neutrófilos), os macrófagos e as células dendríticas.
Você deve ter percebido que a fagocitose e a endocitose são mecanismos que levam 
a eliminação de antígenos extracelulares, mas o que acontece quando o organismo é 
invadido por um antígeno intracelular, como um vírus? 
Nestes casos, existem TLRs que se localizam no interior das células, mais precisamen-
te no endossomo; quando esses receptores reconhecem um PAMP, ocorre a ativação 
da célula invadida, com consequente recrutamento de células natural killer (NK) para 
o local da invasão. Essas células são citotóxicas e têm a função de eliminar células 
infectadas um processo que ocorre, principalmente, por apoptose.
Embora seja responsável pela resposta contra vírus, as células NK também reco-
nhecem células que sofreram mutações, como as células tumorais, e promovem 
sua destruição.
IM
PO
R
TA
N
TE
A apoptose é um processo de morte celular que envolve a ativação de um conjunto 
de proteínas do citoplasma da célula alvo chamadas caspases. Quando ativadas, as 
caspases induzem a morte da célula. As células NK podem ativar as caspases por dois 
mecanismos: i) pela interação com um receptor na superfície da célula alvo, chamado 
de receptor Fas (ou receptor da morte) ou ii) pela liberação do conteúdo de seus grâ-
nulos, compostos por granzimas e perforinas; as perforinas tem a função de abrir pe-
quenos canais na membrana da célula alvo, por onde as granzimas penetram na célula 
e iniciam a ativação das caspases (Figura 6).
Figura 06. Ativação dos mecanismos de apoptose da célula alvo pela célula NK
Fonte: Roit et al (2018, p. 40).
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117Microbiologia e Imunologia
Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
4. INFLAMAÇÃO 
A inflamação, um importante componente dos mecanismos de defesa do corpo, é um 
processo fisiológico que pode ter como causa diversos fatores endógenos como, por 
exemplo: lesão tecidual por um agente físico (um corte, queimadura ou um arranhão), por 
um agente químico (como o contato com um ácido), uma reação autoimune (quando o 
sistema de defesa passa a atacar tecidos próprios), por um agente infeccioso (vírus, bac-
téria, ou um parasita), entre outros. A inflamação é um processo destinado a restaurar a 
homeostasia imunológica, fazendo com que o tecido lesado volte à sua condição normal.
Os agentes inflamatórios agridem os tecidos e provocam respostas vasculares e imu-
nológicas. As respostas vasculares, são iniciadas pela produção de citocinas por ma-
crófagos ou células dendríticas que se localizam no local da lesão, e incluem vasodi-
latação e alterações vasculares, com extravasamento de líquido para região externa 
dos vasos sanguíneos. Como resultado, é observado a formação de um halo averme-
lhado ao redor da lesão, com aumento de volume (edema) e da temperatura. A dor é 
causada pela pressão causada pelo inchaço nas terminações nervosas, além disso, 
ela ocorre por razão das substâncias químicas liberadas durante a inflamação e pela 
compressão dos nervos próximos ao edema (Figura 7). Esse conjunto de sintomas são 
conhecidos como sinais cardinais da inflamação: Rubor (vermelhidão), Tumor (ede-
ma), Calor (aumento da temperatura no local) e Dor. Também pode ocorrer perda de 
função local.
Figura 07. Resposta inflamatória
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 55).
118 Microbiologia e Imunologia
U5 Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
A redução no fluxo sanguíneo e concomitante expressão aumentada de moléculas de 
adesão, induzida por citocinas sobre as células endoteliais que revestem os vasos 
sanguíneos, promovem a ligação de leucócitos circulantes aos vasos. Estes eventos 
facilitam a fixação e entrada dos leucócitos, como neurófilos, monócitos e linfócitos, no 
local da inflamação. 
A migração dos leucócitos sanguíneos para o sítio inflamatório é muito importante para 
eliminar os microrganismos invasores e restaurar as funções do local afetado. Neutrófi-
los, monócitos, etc., irão atuar junto com as células imunes teciduais na eliminação do 
agente invasor. Quando cessa o estímulo inflamatório, entra em ação um subconjunto 
de macrófagos conhecidos como M2, que promovem o remodelamento do tecido lesa-
do e formação da cicatriz. 
Apesar de benéfica para o organismo, a inflamação muito intensa ou descontrolada 
pode acarretar sérias consequências, podendo causar lesão tecidual, perda de função 
ou até mesmo a morte do indivíduo. Por este motivo, o controle da inflamação é funda-
mental para preservar o funcionamento adequado do organismo.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade, foi apresentada a resposta imune inata ou natural, que representa a pri-
meira linha de defesa do organismo contra patógenos invasores. Ela é composta pelas 
barreiras, moléculas solúveis e células.
O sistema complemento é composto com diversas proteínas séricas que tem como fun-
ção opsonizar e estimular a fagocitose dos microrganismos, matar os antígenos por lise 
osmótica através do Complexo de Ataque a Membrana (MAC) e estimular as respostas 
inflamatórias com o recrutamento de leucócitos para o local da inflamação
Foram apresentados os receptores presentes nas células da imunidade inata, com foco 
nos receptores do tipo Toll. Esses receptores são responsáveis por reconhecer os pa-
drões moleculares associados aos patógenos e realizam a ativação das células, estimu-
lando a fagocitose (processo de ingestão e digestão dos antígenos) nos neutrófilos, ma-
crófagos, células dendríticas, entre outras; e a ativação de células NK, que são células 
citotóxicas com a função de eliminar as células infectadas por vírus ou células tumorais.
Por fim, foi abordada a inflamação, um importante mecanismo para manter a home-
ostase imunológica. O processo de inflamação consiste no recrutamento de células 
e extravasamento de proteínas plasmáticas através dos vasos sanguíneos, aliados à 
ativação destas células e proteínas no espaço extravascular. Esses eventos vasculares 
são responsáveis pelos sinais cardinais da inflamação: Rubor (vermelhidão), Tumor 
(edema), Calor (aumento da temperatura no local) e Dor.
U5
119Microbiologia e Imunologia
Imunidade Inata: Células, Receptores, Mecanismos Efetores E Inflamação
O sistema complemento é um conjunto de proteínas séricas que têm a função de responder, 
principalmente, contra a chegada de um microrganismo. 
Verifique as afirmações abaixo e marque a alternativa correta.
I. O sistema complemento tem que ser ativado por ao menos 2 vias para que ocorra ati-
vação correta dos seus componentes.
II. Uma consequência possível da ativação do sistema complemento é a opsonização 
dos microrganismos.
III. A formação do complexo de ataque a membrana (MAC) acontece após a deposição dos 
componentes do complemento na superfície do microrganismo e pode levá-lo a morte por 
lise osmótica.
IV. Há três consequências possíveis da ativação do sistema complemento: opsonização dos 
microrganismos, apoptose do antígeno e a estimulação da resposta inflamatória.
V. A via clássica do sistema complemento é ativada quando o componente C9 do sistema 
complemento, espontaneamente se liga à superfície do antígeno.
a. II, IIIe IV
b. II, III e V
c. II e III
d. I, II, III e V
e. II, III, IV e V
Atividade 1.
ATIVIDADES PRÁTICAS
Um importante conjunto de receptores que são encontrados na superfície das células da imu-
nidade inata são os receptores do tipo toll; esses receptores reconhecem várias moléculas 
de patógenos. Com relação aos receptores da imunidade inata, assinale a alternativa correta:
a. Todas as células expressam os mesmos receptores, ou seja, todos os macrófagos do 
organismo apresentam os mesmos receptores e reconhecem os mesmos PAMPs
b. Os receptores da imunidade inata são variáveis, assim, um neutrófilo pode reconhecer 
alguns PAMPs enquanto outro neutrófilo reconhece outro conjunto de PAMPs;
c. As células da imunidade inata são específicas e recebem receptores diferentes dependen-
do dos antígenos presentes no organismo.
d. Uma vez ativado, o receptor do tipo Toll induz apoptose da célula 
e. Os receptores do tipo Toll podem induzir, após o reconhecimento do PAMP, a produção de mo-
léculas do sistema complemento.
Atividade 2.
EDUCANDO PARA A PAZ
121
UNIDADE 10
IMUNIDADE ADAPTATIVA: 
ATIVAÇÃO DE LINFÓCITOS T E 
SEUS MECANISMOS EFETORES
Analisar as respostas imunes inata e adaptativa e a relação antígenos e anticorpos.
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1. IMUNIDADE ADAPTATIVA: RESPOSTA CELULAR
A imunidade adaptativa é caracterizada pela presença de receptores antigênicos es-
pecializados, localizados nos linfócitos B e T, que reconhecem antígenos invasores de 
forma específica. Diferencia-se, dessa forma, da imunidade inata, que é ativada pelo 
reconhecimento de padrões moleculares compartilhados por patógenos, através de re-
ceptores generalistas. As respostas adaptativas também são mais lentas, sendo seus 
produtos detectáveis entre 7 e 10 dias após a exposição ao antígeno, enquanto as res-
postas inatas podem ser observadas algumas horas após a exposição. A Figura 1 mos-
tra as principais diferenças entre imunidade inata e adaptativa. É importante destacar, 
no entanto, que as respostas imunes inatas não cessam quando se iniciam as respostas 
adaptativas; ao contrário elas participam da ativação e dos mecanismos efetores da 
imunidade adaptativa.
Figura 01. Comparação Imunidade inata vs Imunidade adaptativa
U10
122Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 34).]
A resposta imune adaptativa é iniciada com o reconhecimento do antígeno pelos linfó-
citos virgens nos órgãos linfoides secundários. De acordo com a forma de ativação e 
mecanismos efetores, a imunidade adaptativa pode ser classificada em i) imunidade 
humoral, com ativação dos linfócitos B e produção de anticorpos e ii) imunidade me-
diada por células, que envolve os linfócitos T, produção de citocinas e citotoxicidade 
celular. Nesta unidade serão abordados a ativação e os mecanismos efetores da imu-
nidade mediada por células.
2. LINFÓCITO T E APRESENTAÇÃO DE ANTÍGENOS
Os linfócitos T se diferenciam a partir de células tronco hematopoiéticas pluripotentes 
na medula óssea e concluem seu processo de maturação no timo. Lá, são estimuladas 
pela interleucina 7, que promove sua maturação e expressão dos receptores de super-
fície, chamados de TCR (receptor de linfócito T). Estes receptores irão determinar a 
especificidade antigênica do linfócito T; dessa forma, diferentes antígenos serão reco-
123 Microbiologia e Imunologia
U10 Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
nhecidos por linfócitos T com receptores distintos. 
Durante o processo de maturação, mutações aleatórias ocorrem em trechos do DNA do linfó-
cito T, conhecidos como sequências V, D, J e C; essas mutações fazem com que diferentes 
linfócitos T produzam receptores antigênicos variados. Essa variação é essencial para garan-
tir que o sistema imune consiga reconhecer a grande diversidade de antígenos que existem 
na natureza, e responder a estes antígenos, protegendo o hospedeiro.
Como as mutações são aleatórias, os linfócitos T sempre irão reconhecer antígenos 
diferentes; estima-se que os linfócitos de uma pessoa sejam capazes de reconhecer 
até 109 antígenos diferentes.
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Os linfócitos T somente reconhecem antígenos derivados de proteínas. Para serem 
reconhecidos pelos receptores dos linfócitos T, os antígenos proteicos precisam ser 
apresentados ao TCR. A apresentação dos antígenos acontece por ação de células co-
nhecidas como células apresentadoras de antígenos (APCs), que incluem as células 
dendríticas, os macrófagos, e os linfócitos B. Porém, o TCR não reconhece proteínas 
nativas (ou seja, inteiras); estas precisam ser clivadas pela APC, gerando fragmentos 
conhecidos como epítopos. O processo de clivagem do antígeno dentro da APC é 
conhecido como processamento antigênico, e pode ocorrer por duas vias diferentes, 
dependendo da origem deste antígeno (Figura 2).
Figura 02. Processamento de antígenos
U10
124Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 79).
Caso o antígeno seja intracelular, ou seja, esteja localizado no interior da célula (como 
um vírus, por exemplo), ele será processado por uma estrutura chamada proteassoma. 
A função do proteassoma é quebrar o antígeno em vários fragmentos, e ligar os epíto-
pos resultantes ao receptor MHC de classe 1 (MHC Cl 1). O conjunto formado pelo 
epítopo antigênico ligado ao MHC Cl1 será expresso na superfície da célula. 
Caso o antígeno seja extracelular, ou seja, esteja localizado no exterior da célula (como 
uma bactéria extracelular, por exemplo), ele deverá ser endocitado, processado, e os 
epítopos resultantes, anexados ao receptor MHC de classe 2 (MHC Cl 2), que em se-
guida será expresso na superfície da célula.
O complexo de histocompatibilidade principal (MHC), é uma molécula responsável 
por acomodar o epítopo antigênico e apresentá-lo linfócito T. Há 2 classes de MHC: 
o MHC de classe 1 é expresso por todas as células nucleadas do corpo, enquanto o 
MHC de classe 2 é expresso somente pelas células apresentadoras de antígenos.
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Após a captura e processamento do antígeno, a célula apresentadora de antígenos 
deverá migrar para o órgão linfoide secundário mais próximo, onde irá apresentar o 
epítopo ligado ao MHC, para o linfócito T virgem com o receptor antigênico adequado. 
O processo de apresentação de antígenos ocorre em duas etapas, conhecidas como1º 
e 2º sinais (Figura 3), e marca o início da resposta imunológica mediada por células.
125 Microbiologia e Imunologia
U10 Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Figura 03. Apresentação de antígenos
Fonte: Roit et al. (2018, p.179).
O 1º sinal consiste na interação do MHC carregando o epítopo com o receptor TCR. 
Enquanto o TCR se liga ao epítopo, o MHC interage com uma molécula correceptora 
presente na superfície do linfócito T: o MHC Cl 1 liga-se ao correceptor CD8 (presente 
nos linfócitos T citotóxicos), enquanto o MHC Cl 2 interage com o correceptor CD4 (pre-
sente nos linfócitos T auxiliares). 
O 2º sinal, que irá completar o processo de apresentação, ocorre pela interação das 
moléculas coestimulatórias B7 encontradas nas células apresentadoras de antígenos, 
com o CD28, encontrado nos linfócitos T. Após o 2º sinal, o linfócito T recebe a confir-
mação da ativação e se torna uma célula ativada, deixando de ser uma célula virgem. 
3. ATIVAÇÃO DO LINFÓCITO T
Após a apresentação do antígeno, o linfócito T inicia o seu processo de ativação 
(Figura 4). Este processo é caracterizado pela produção e secreção da citocina IL-2 
pelo linfócito recém ativado e pelo aumento da expressão dos receptores para IL-2 
no próprio linfócito. O reconhecimento da IL-2 faz com que o linfócito continue para a 
próxima etapa de ativação, a expansão clonal. Nesta etapa, o número de linfócitos 
específicos é aumentado, gerando uma grande quantidade de células responsivascontra o antígeno invasor. Após a expansão clonal, as células efetoras, ou seja, as 
células prontas para responder ao antígeno, irão migrar pela corrente sanguínea para 
o local da infecção, onde irão atuar de acordo com as características dos antígenos e 
de qual linfócito T foi ativado.
U10
126Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Figura 04. Etapas da ativação do linfócito T
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 118).
É importante notar que existem 2 tipos de linfócitos T: os linfócitos T CD8+, ou linfócitos T 
citotóxicos (Tc), que respondem a antígenos intracelulares pela interação com células 
apresentadoras de antígeno expressando o epítopo ligado ao MHC Cl 1; e os linfócitos 
T CD4+ ou linfócitos T auxiliares (Th), que respondem a antígenos extracelulares pela 
interação com células apresentadoras de antígenos carregando o epítopo anexado ao 
MHC Cl 2.
4. FUNÇÃO EFETORA DOS LINFÓCITOS T
Cada classe de linfócito T (CD8+ ou CD4+) desempenha uma função diferente no orga-
nismo, relacionada com o tipo de antígeno (intra ou extracelular) ao qual irá responder.
4.1 LINFÓCITO T CD8+
Os linfócitos T CD8+ ou linfócitos T citotóxicos (Tc), têm a função de matar células 
infectadas por patógenos intracelulares (como vírus e algumas bactérias) por apopto-
se. O linfócito T CD8+ é apresentado a um antígeno intracelular por uma APC no órgão 
linfoide secundário, passa pelas etapas de ativação e expansão clonal, tornando-se 
uma célula efetora para, em seguida, migrar pela corrente sanguínea até o local da 
infecção. Lá, o linfócito T CD8+, irá reconhecer as células infectadas e destruí-las. Mas 
como o linfócito irá distinguir as células doentes das saudáveis? 
A resposta para esta pergunta está nos receptores MHC Cl 1. Todas as células nucle-
adas do organismo apresentam este receptor; quando uma célula é infectada por um 
vírus, ela pode ‘perceber’ essa invasão e apresentar epítopos do vírus ligados a seu 
receptor MHC Cl 1. O linfócito Tc efetor reconhece o epítopo apresentado pela célula 
infectada via MHC Cl 1, através de seu receptor TCR, e inicia o processo para destruir 
a célula (Figura 5).
127 Microbiologia e Imunologia
U10 Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Figura 05. Mecanismo efetor do linfócito T CD8+.
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 154).
Ao detectar a célula infectada, o linfócito T CD8+ irá interagir fisicamente com a célula, 
pelo contato dos receptores TCR e MHC de classe 1. Essa interação resulta na libe-
ração, pelo linfócito T CD8+ de grânulos contendo perforina e granzima. A perforina 
é uma substância química que tem como função induzir a captação da granzima pela 
célula; já a granzima tem a função de ativar os mecanismos de apoptose na célula infec-
tada. Após a liberação dos grânulos tóxicos, as células se separam. O linfócito T CD8+ 
continua a interagir com as outras células do local, e a célula alvo entra em apoptose.
As células infectadas não são os únicos alvos dos linfócitos T CD8+, eles também 
podem reconhecer células tumorais e induzir estas células a entrarem em apoptose. 
De fato, a ativação de linfócitos T CD8+ contra os antígenos tumorais é o principal 
mecanismo de defesa imunológica contra tumores.
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4.2 LINFÓCITO T CD4+
Os linfócitos T CD4+ ou linfócitos T auxiliares (Th), recebem este nome pois tem a 
função de ‘guiar’ a resposta imunológica através da produção e secreção de citocinas. 
Citocinas são proteínas séricas produzidas por diferentes tipos de células do sistema 
imunológico. Sua função é regular as respostas imunes e inflamatórias. 
U10
128Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Durante o processo de ativação, os linfócitos T CD4+ se diferenciam em subpopulações 
celulares, que produzem conjuntos distintos de citocinas, como mostrado na Figura 6. 
Essas citocinas promovem respostas diversas, que visam controlar a infecção. As prin-
cipais subpopulações de linfócitos T CD4+ são:
 ` Linfócitos Th1: produzem citocinas como IFN-γ e TNF-α, que promovem a ativação de 
macrófagos e produção de anticorpos da classe IgG. São importantes, por exemplo, na 
defesa contra bactérias intracelulares, como o Mycobacterium tuberculosis.
 ` Linfócitos Th2: produzem citocinas como IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13, que atuam na ativação 
de eosinófilos, produção de anticorpos da classe IgE e respostas alérgicas. São importan-
tes, por exemplo, na defesa contra vermes helmintos.
 ` Linfócitos Th17: produzem citocinas como IL-17, que promovem a ativação de neutrófi-
los e respostas inflamatórias.
Figura 06. Subpopulações de linfócitos T CD4+
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 144).
Diversos fatores influenciam a diferenciação de um linfócito T CD4+ durante sua ati-
vação, incluindo fatores genéticos e ambientais. Quantidades maiores de antígeno, 
apresentação antigênica por células dendríticas e o coestimulador B7.1 estimulam a di-
ferenciação em linfócitos Th1, enquanto menores quantidades de antígeno, apresenta-
ção por linfócitos B e o coestimulador B7.2 estimulam a diferenciação em linfócitos Th2. 
É importante destacar que uma vez iniciada a diferenciação dos linfócitos T CD4+, ocor-
re uma polarização da resposta para aquele perfil de citocinas. Assim, as respostas 
Th2 tendem a aumentar a produção de mais células Th2, enquanto inibem respostas Th1.
129 Microbiologia e Imunologia
U10 Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
4.3 LINFÓCITOS T DE MEMÓRIA
As células de memória são uma subpopulação de linfócitos T, originados de células em 
diferentes estágios de ativação, que apresentam a produção de moléculas anti-apop-
tóticas; dessa forma, apresentam sobrevida mais longa do que as células efetoras, 
podendo permanecer no organismo por anos ou décadas.
Essas células de memória podem migrar para os órgãos linfoides onde ficarão armaze-
nadas com uma forma de ‘backup”. São células que já foram apresentadas aos antíge-
nos, sendo ativadas no caso de uma reexposição ao mesmo patógeno. Desta forma, a 
resposta é mais rápida e mais eficiente, uma vez que elas rapidamente podem entrar 
em processo de expansão clonal e estarão prontas para responder contra a chegada 
do antígeno. 
A produção de células de memória é uma característica das respostas imunológicas 
adaptativas, permitindo que o hospedeiro responda mais rapidamente a uma reinfecção pelo 
mesmo patógeno. As vacinas são uma estratégia de prevenção de doenças que se baseia 
na produção de células de memória, que protegem o indivíduo vacinado da infecção.
OBJETO DE APRENDIZAGEM
Caso clínico
JCR, 25 anos do sexo masculino, agendou uma consulta com um médico dermato-
logista após verificar uma excessiva queda de cabelos e perda de sensibilidade nas 
extremidades. Além disso, desde os 20 anos ele havia notado lesões hipopigmentadas 
nos braços. Essas lesões pioraram com o tempo e, além da queda de cabelo, ele es-
tava perdendo pelos no rosto e sobrancelhas.
Durante a consulta, o médico verificou várias lesões do tamanho de uma moeda nas 
regiões dos cotovelos, pulsos, mãos, joelhos e nádegas. Outro sintoma que foi relatado 
foi a ocorrência de sangramentos nasais frequentes.
Devido à perda de sensibilidade, o médico realizou diversos exames neurológicos que 
foram normais, exceto pela perda parcial de movimento nos dedos mínimos das mãos, 
que não se mantinham esticados. Um exame de sangue (leucograma) apresentou con-
tagens normais de leucócitos, porém o paciente apresentava uma quantidade de anti-
corpos IgG aumentada a 2000 mg/dl (normal: 600 – 1100 mg/dl). 
O paciente informou ao médico que cresceu uma comunidade remota na região norte 
do Brasil, onde várias pessoas, incluindo dois de seus irmãos, haviam contraído han-
seníase (lepra). O médico solicitou uma biópsia das lesões nos braços do paciente, 
que revelou a presença de bacilos isolados, álcool-ácido resistentes, além denume-
rosas células de Virchow (células da linhagem dos macrófagos). As culturas, porém, 
foram negativas.
O médico confirmou o diagnóstico de hanseníase lepromatosa e receitou antibióticos 
para eliminar a bactéria. Suas lesões diminuíram e ele foi curado.
U10
130Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Hanseníase
O agente causador da hanseníase é o Mycobacterium leprae, uma bactéria em forma 
de bacilo que infecta os macrófagos do hospedeiro, onde se multiplica. Uma vez no 
interior dos macrófagos, a bactéria está protegida da ação dos anticorpos, e de muitas 
moléculas antimicrobianas produzidas pelo organismo do hospedeiro. A bactéria con-
segue impedir a fusão do lisossomo com o fagossomo e com isso, passa a colonizar 
um ambiente propício para a sua multiplicação. A bactéria tem o seu metabolismo 
adaptado para se desenvolver em temperaturas mais baixas, em torno de 30º C, por 
este motivo as lesões são observadas em extremidades e regiões mais frias do corpo.
A hanseníase é uma doença que pode se manifestar de duas formas distintas de-
pendendo do perfil de resposta do sistema imunológico. Caso os linfócitos T ativados 
pertençam à subpopulação Th1, haverá uma manifestação mais branda, com ativação 
de macrófagos e inflamação localizada; esta forma é conhecida como tuberculóide. A 
resposta Th1 inclui a produção das citocinas interferon-γ, TNF-α e IL12, que ativam 
macrófagos, aumentando o seu poder microbicida e favorecendo a destruição da bac-
téria fagocitada.
Já na hanseníase lepromatosa, a manifestação clínica é mais grave, com dissemina-
ção da bactéria para vários locais do corpo e dano tecidual que pode levar a ampu-
tação de algumas regiões como nariz, dedos e orelhas. Nesta forma da doença, há o 
predomínio da resposta do tipo Th2 que é caracterizada pela produção de citocinas 
IL4, IL5 e IL10 que, além de levarem a um favorecimento da produção de anticorpos, 
inibem a ativação de macrófagos, o que acaba por agravar os sintomas da doença 
pela incapacidade do organismo de eliminar a bactéria, que segue se multiplicando e 
disseminando pelo organismo.
Este caso clínico é interessante, pois dá a possibilidade de observar como as subpo-
pulações de linfócitos T e as suas citocinas são importantes para a resolução ou agra-
vamento de uma infecção. 
ATIVIDADE PRÁTICA
O paciente foi diagnosticado com hanseníase lepromatosa. Isso significa que:
a) Ele teve a forma mais grave da doença, caracterizada por resposta imune com perfil Th2
b) Ele teve a forma mais grave da doença, caracterizada por resposta imune com perfil Th1
c) Ele teve a forma mais branda da doença, caracterizada por resposta imune com perfil Th1
d) Ele teve a forma mais branda da doença, caracterizada por resposta imune com perfil Th2
e) Ele teve a forma mais grave da doença, caracterizada por resposta imune com perfil Th17
Atividade 1.
131 Microbiologia e Imunologia
U10 Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
Na hanseníase tuberculoide, ocorre a ativação dos macrófagos, o que favorece a eliminação 
das bactérias fagocitadas. O perfil de resposta e a principal citocina produzida neste caso 
são, respectivamente:
a) Th1 e IL-4
b) Th1 e IFN-γ
c) Th2 e IFN-γ
d) Th2 e IL-4
e) Th2 e IL-10
Atividade 2.
O aumento na produção de anticorpos IgG no paciente foi resultado:
a) Da inibição de citocinas Th2 que atuam sobre o linfócito B
b) Da produção de citocinas do tipo Th1 que atuam sobre o linfócito B
c) Da ativação de células T citotóxicas que atuam sobre o linfócito B
d) Da produção de citocinas do tipo Th17 que atuam sobre o linfócito B
e) Da produção de citocinas do tipo Th2 que atuam sobre o linfócito B
Atividade 3.
O agente causador da hanseníase é a bactéria Mycobacterium leprae, um bacilo álcool-
-ácido resistente. No caso clínico apresentado, as culturas realizadas com o tecido le-
sado do paciente foram negativas para bacilos. Qual a explicação para este resultado?
a) Mycobacterium leprae não é cultivável em laboratório 
b) A bactéria estava morta nos tecidos do paciente
c) Mycobacterium leprae possui crescimento rápido, que inibe sua detecção em cultura. 
d) O paciente já estava curado quando procurou auxílio médico.
e) O exame foi realizado no início da doença, antes da produção de anticorpos.
Atividade 4.
U10
132Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação de Linfócitos T e seus Mecanismos Efetores
As respostas imunes mediadas por células T auxiliares (Th) são iniciadas pela apre-
sentação dos antígenos por células apresentadoras (APCs). A alternativa que descreve 
corretamente os eventos deste processo é: 
a) Primeiro sinal: interação do epítopo antigênico ligado ao MHC Cl 2 com TCR e CD8; se-
gundo sinal: interação de B7 com CD28. 
b) Primeiro sinal: interação do epítopo antigênico ligado ao MHC Cl 1 com TCR e CD8; se-
gundo sinal: interação de B7 com CD28.
c) Primeiro sinal: interação do epítopo antigênico ligado ao MHC Cl 1 com TCR e CD4; se-
gundo sinal: interação de B7 com CD28.
d) Primeiro sinal: interação do epítopo antigênico ligado ao MHC Cl 2 com TCR e CD4; se-
gundo sinal: interação de B7 com CD28. 
e) Primeiro sinal: interação de B7 com CD28. Segundo sinal: interação do epítopo antigênico 
ligado ao MHC Cl 2 com TCR e CD8. 
Atividade 5.
EDUCANDO PARA A PAZ
134
UNIDADE 11
ANTÍGENOS E 
IMUNOGLOBULINAS: REAÇÃO 
ANTÍGENO E ANTICORPO
1. ANTÍGENOS E IMUNOGLOBULINAS
As respostas imunológicas adaptativas são iniciadas pelo reconhecimento de antíge-
nos pelos linfócitos. Os antígenos podem ser diferentes tipos de moléculas, como pro-
teínas, polissacarídeos, lipídeos e ácidos nucléicos. A região do antígeno que interage 
com um receptor específico nos linfócitos é chamada de epítopo.
Os receptores antigênicos do linfócito B são imunoglobulinas (Ig) de superfície, popu-
larmente chamadas de anticorpos. Além de atuarem como receptores antigênicos, as 
imunoglobulinas desempenham várias funções importantes na resposta imunológica. 
Assim, as imunoglobulinas podem apresentar duas formas: i) ligadas à membrana do 
linfócito B, funcionando como receptores de antígenos para a célula e ii) secretadas pe-
los linfócitos B ativados (plasmócitos), atuando como efetores da imunidade humoral.
Os plasmócitos são células que se originam a partir da ativação dos linfócitos B vir-
gens que reconhecem os antígenos pela primeira vez. Após a ativação, o linfócito B 
deixa de ser uma célula virgem e passa a ser chamado de plasmócito.
G
LO
SS
Á
R
IO
2. ESTRUTURA DOS ANTICORPOS
Todas as moléculas de anticorpos compartilham uma estrutura básica, que lembra uma 
letra Y (Figura 1).
Analisar as respostas imunes inata e adaptativa e a relação antígenos e anticorpos.
C
O
M
PE
TÊ
N
C
IA
S
U11
135Microbiologia e Imunologia
Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Figura 01. Estrutura da molécula de anticorpos
Fonte: adaptada de Abbas et al. (2019, p. 98).
Esta estrutura é composta por 4 cadeias de polipeptídeos, sendo duas cadeias 
leves idênticas (representadas na Figura 1 em verde) e duas cadeias pesadas 
idênticas (representadas na Figura 1 pela cor vermelha). As cadeias são mantidas 
unidas por pontes dissulfeto.
Cada cadeia de polipeptídeo é formada por regiões chamadas de domínios Ig. As 
cadeias leves possuem um domínio Ig variável (VL) e um constante (CL), enquanto as 
cadeias pesadas possuem um domínio variável (VH) e três ou quatro domínios constan-
tes (CH1, CH2 e CH3). 
Com base em sua função, os anticorpos são divididos em duas regiões: o fragmento de 
ligação ao antígeno (Fab) e o fragmento Fc (do inglês, fragment crystallizable). A região 
Fab, é a região do anticorpo que interage com o antígeno; é composta por uma cadeia 
leve inteira mais o domínio variável e o primeiro domínio constante da uma cadeia pesa-
da, correspondendo a um “braço” da estrutura em Y (Figura 1). A região Fc é composta 
pelos domínios constantes restantesdas cadeias pesadas, correspondendo à “perna” 
da estrutura em Y (Figura 1).
136 Microbiologia e Imunologia
U11 Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
As regiões variáveis das cadeias polipeptídicas dos anticorpos possuem segmentos 
hipervariáveis – sequências curtas de aminoácidos que formam uma superfície com-
plementar a uma parte do antígeno, à qual se ligam. Essas sequências são responsá-
As sequências hipervariáveis dos anticorpos são geradas por mecanismos de recom-
binação genética no DNA do linfócito B em maturação. Elas ocorrem de forma aleató-
ria, e produzem uma grande variedade de receptores antigênicos diferentes. As célu-
las com receptores adequados são selecionadas, enquanto aquelas com receptores 
que reconhecem moléculas próprias são eliminadas.IM
PO
R
TA
N
TE
A região Fc é responsável pelas funções efetoras dos anticorpos. Nos receptores anti-
gênicos do linfócito B, ela é a responsável pelo ancoramento da molécula à membrana 
plasmática da célula. Nos anticorpos secretados, ela é responsável por interagir com 
componentes do sistema imunológico, ativando diferentes tipos de resposta. Embora 
seja composta por domínios constantes, a região Fc apresenta uma certa variabilidade, 
que permite a classificação dos anticorpos em cinco classes ou isótopos (Figura 2).
Figura 02. Classes ou isótipos das imunoglobulinas
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 95).
U11
137Microbiologia e Imunologia
Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
As classes de anticorpos são denominadas IgA, IgD, IgE, IgG e IgM. Cada uma 
exerce funções específicas, de acordo com a interação com células e moléculas 
do sistema imunológico.
Algumas classes de anticorpos são divididas em subclasses; por exemplo, anticorpos 
da classe IgG podem ser IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4, enquanto IgA tem duas subclasses, 
IgA1 e IgA2. Cada subclasse está relacionada a um tipo específico de resposta imune.
IM
PO
R
TA
N
TE
2.1 IMUNOGLOBULINA A
IgA também é conhecida como anticorpo das mucosas e do leite; essa molécula corres-
ponde a aproximadamente 15% de todas as imunoglobulinas encontradas no organis-
mo e é produzida principalmente nas mucosas oral, traqueobrônquica e geniturinária, 
além do leite e colostro. IgA é encontrada no organismo, majoritariamente, na forma de 
dímeros, ou seja, duas estruturas básicas unidas por uma cadeia denominada cadeia 
J (Figura 2). A função principal desta molécula é promover a proteção das mucosas, 
neutralizando microrganismos e toxinas.
2.2 IMUNOGLOBULINA D
IgD é a única imunoglobulina encontrada somente na superfície do linfócito B, atuando 
como receptor antigênico; não é secretada pelos plasmócitos. Ela se apresenta na for-
ma de monômeros (Figura 2) e sua função é atuar como receptor do linfócito B, sendo 
expressa antes do contato com o antígeno.
2.3 IMUNOGLOBULINA E
IgE é uma molécula encontrada em baixas quantidades no organismo, sendo produzida 
principalmente em resposta a infecções parasitárias ou reações alérgicas. Esta imu-
noglobulina é encontrada na forma de monômeros (Figura 2) e tem a função de proteger 
o organismo contra helmintos, promovendo a ativação de eosinófilos, além se ligar aos 
mastócitos, atuando na hipersensibilidade imediata.
2.4 IMUNOGLOBULINA G
IgG é a principal imunoglobulina encontrada no organismo humano; corresponde a 
aproximadamente 70% de todas as imunoglobulinas do soro. IgG pode ser encon-
trada em 4 subclasses numeradas de 1 a 4, e todas são encontradas na forma de 
monômeros (Figura 2).
IgG é classe de anticorpos que apresenta a maior versatilidade em suas funções, atu-
ando na neutralização de microrganismos e toxinas; opsonização de patógenos, faci-
litando sua fagocitose; ativação da via clássica do sistema complemento e ativação 
da citotoxicidade celular dependente de anticorpos (ADCC).
138 Microbiologia e Imunologia
U11 Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
2.5 IMUNOGLOBULINA M
IgM é a classe de anticorpos relacionada com a resposta imunológica primária, ou seja, 
sempre que um linfócito B reconhece o antígeno pela primeira vez, ele se ativa e se 
diferencia em plasmócito secretor de IgM. Corresponde a aproximadamente 15% dos 
anticorpos do organismo. IgM é a única classe que pode atuar, na sua forma monoméri-
ca, como receptor de antígenos para o linfócito B, e na forma secretada, como um pen-
tâmero (composto por 5 unidades mantidas juntas pela cadeia J). A forma pentamérica 
da IgM possui 5 estruturas básicas unidas pela cadeia J, a mesma cadeia responsável 
por unir as unidades da IgA (Figura 2). IgM atua como ativador da via clássica do siste-
ma complemento.
3. FUNÇÃO DOS ANTICORPOS 
Os anticorpos são moléculas muito versáteis, apresentam várias funções de acordo 
com o antígeno que reconhecem e com as interações que realizam com o sistema 
imune. Dentre as funções dos anticorpos, estão: 1- Neutralização de microrganismos 
e toxinas; 2 – Opsonização; 3 – Ativação do sistema complemento; 4- Citotoxicidade 
celular dependente de anticorpos e 5 –Hipersensibilidade imediata. 
3.1 NEUTRALIZAÇÃO DE MICRORGANISMOS E TOXINAS
Neutralização é a capacidade dos anticorpos (em particular, IgG e IgA) de se ligar a 
vírus e toxinas, bloqueando a interação destas partículas com as células alvo no hos-
pedeiro. A região Fab dos anticorpos tem a função de se ligar de forma específica ao 
epítopo antigênico. Se este epítopo for uma região importante para a interação do antí-
geno com as células humanas durante a infecção, a ligação do anticorpo pode bloquear 
essa interação; neste caso, o anticorpo que bloqueia a interação do antígeno com seu 
alvo, impedindo a infecção, é considerado um anticorpo neutralizante (Figura 3). A neu-
tralização é mais comum em vírus e toxinas, que são partículas pequenas e com pou-
cas regiões de interação com as células humanas. A neutralização é a única função dos 
anticorpos que não depende da interação com outros componentes do sistema imune.
EXEMPLOS DE NEUTRALIZAÇÃO
Exemplo 1: Na infecção pelo vírus SARS-CoV2, causador da COVID-19, a proteína 
spike (ou S) presente no envelope viral, é responsável por reconhecer moléculas na 
superfície de células humanas, permitindo sua posterior invasão pelo vírus. Anticor-
pos contra o domínio RBD da proteína S bloqueiam a interação da proteína com as 
células hospedeiras, levando à neutralização do vírus. Este efeito é a base de terapias 
experimentais baseadas no uso de soro de pacientes recuperados da COVID-19 para 
tratamento de pacientes graves da doença. 
Exemplo 2: Os soros antiofídicos são exemplos de anticorpos neutralizantes de toxi-
nas. Estes anticorpos são gerados em animais (principalmente cavalos) que foram ino-
culados com doses subletais do veneno extraído da cobra; após algumas inoculações, 
os anticorpos são purificados do soro do animal e utilizados para neutralizar a ação do 
veneno, caso uma pessoa tenha sido mordida por uma cobra peçonhenta.
U11
139Microbiologia e Imunologia
Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Figura 03. Neutralização promovida pelos anticorpos
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 277).
3.2 Opsonização e ativação da fagocitose
A opsonização consiste no favorecimento da fagocitose de antígenos recobertos por 
anticorpos. A região Fab dos anticorpos (em particular da classe IgG) reconhece, de for-
ma específica, epítopos antigênicos na superfície de bactérias, por exemplo, promoven-
do a ligação dos anticorpos. A região Fc destes anticorpos, por sua vez, é reconhecida 
por receptores presentes na superfície dos fagócitos (como macrófagos e neutrófilos), 
chamados de FcγRI. Assim, patógenos recobertos por anticorpos são reconhecidos 
mais facilmente pelos fagócitos, que os capturam e digerem (Figura 4).
140 Microbiologia e Imunologia
U11 Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Figura 04. Opsonização e fagocitose mediada pelos anticorpos
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 280).
3.3 Ativação do sistema complemento
O sistema complementopode ser ativado por 3 vias distintas, chamadas de Via Clás-
sica, Via Alternativa e Via das Lectinas ligantes de manose, que diferem, principalmen-
te, na forma como são ativadas. A Via Clássica é iniciada pelo reconhecimento, pelo 
componente C1, de anticorpos ligados a antígenos específicos, conforme mostrado na 
Figura 5. Esta ligação promove uma cascata de reações de clivagem, e alguns dos 
componentes resultantes se depositam no patógeno, resultando em três eventos: i) 
opsonização e fagocitose; ii) formação do complexo de ataque a membrana (MAC) e iii) 
estimulação das respostas inflamatórias.
Figura 05. Ativação da via clássica do sistema complemento
U11
141Microbiologia e Imunologia
Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 285).
142 Microbiologia e Imunologia
U11 Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
3.4 CITOTOXICIDADE CELULAR DEPENDENTE DE ANTICORPOS
Os anticorpos da classe da IgG também são capazes de reconhecer antígenos expres-
sos na superfície de células doentes, como as células tumorais. Ao se ligar de forma 
específica à célula tumoral, a região Fc dos anticorpos fica disponível para interagir 
com células NK. Essas células possuem o receptor FcγRIII, que tem a capacidade 
de reconhecer anticorpos ligados a uma célula doente, induzindo a célula alvo a sofrer 
apoptose (Figura 6).
Figura 06. Ativação da citotoxicidade celular dependente de anticorpos
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 281).
3.5 HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA.
A hipersensibilidade imediata está relacionada aos anticorpos da classe IgE. Estes an-
ticorpos são produzidos após o contato do sistema imunológico com helmintos ou em 
resposta a uma exposição a alérgenos. A IgE é encontrada na forma secretada e uma 
vez disponível no organismo, é reconhecida pelos mastócitos através de um receptor 
denominado FcεRI (lê-se epsylon).
Alérgenos são antígenos ambientais, como aqueles contidos em partículas de poeira 
ou em pelos de animais domésticos. São um conjunto de moléculas capazes de indu-
zir respostas imunes em pessoas susceptíveis, ou atópicas. 
G
LO
SS
Á
R
IO
Os mastócitos recobertos por anticorpos IgE são chamados de sensibilizados. Após 
novo contato com o mesmo alérgeno, a ligação com os anticorpos IgE ancorados no 
mastócito promove a degranulação da célula, liberando uma grande quantidade de me-
diadores inflamatórios que são responsáveis pela reação de hipersensibilidade imediata 
(Figura 7).
U11
143Microbiologia e Imunologia
Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Figura 07. Hipersensibilidade imediata ativada por anticorpos IgE
Fonte: adaptada de Abbas et al. (2019, p. 443).
4. INTERAÇÕES ANTÍGENO-ANTICORPO
A interação entre os anticorpos e seus antígenos envolve diversos tipos de ligações químicas 
não covalentes, tais como pontes de hidrogênio, forças de van der Waals, ligações eletros-
táticas e interações hidrofóbicas. Essas ligações dependem da natureza do antígeno e da 
estrutura do anticorpo, e mais de um tipo de ligação pode estar presente. A força da interação 
entre um Fab e um epítopo antigênico é chamada de afinidade. Assim, anticorpos de alta 
afinidade ligam-se mais fortemente ao antígeno do que os de menor afinidade. Além disso, 
os anticorpos possuem estruturas variadas, e podem ter mais regiões Fab em uma molécula 
– como é o caso de IgA dimérica e da IgM pentamérica, com 4 e 10 Fab, respectivamente. A 
quantidade de Fabs influencia a força de interação total entre um antígeno e seu anticorpo, 
denominada avidez. Dessa forma, anticorpos com mais regiões Fab, ou seja, mais pontos de 
interação com o antígeno, em geral apresentam maior avidez. 
5. DIAGNÓSTICOS E TRATAMENTOS BASEADOS NA 
INTERAÇÃO ANTÍGENO/ ANTICORPO
Os anticorpos são moléculas muito versáteis que desempenham várias funções impor-
tantes no organismo, as quais dependem do reconhecimento específico dos antígenos. 
Explorando esta característica dos anticorpos, foram desenvolvidas várias ferramentas 
diagnósticas e terapêuticas para diversas doenças.
Os ensaios sorológicos – que medem a produção de anticorpos contra certos antí-
144 Microbiologia e Imunologia
U11 Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
genos de patógenos – são uma importante ferramenta no diagnóstico de inúmeras 
doenças infecciosas. 
Várias técnicas podem ser empregadas para detectar (e em alguns casos, quantificar) 
as interações antígeno/anticorpo. Estas técnicas podem ser classificadas de acordo 
com o uso (ou não) de reagentes marcados. Na imunoprecipitação, antígenos e an-
ticorpos não marcados se difundem através de uma substância gelatinosa, e a reação 
é detectada pela presença de uma linha ou halo de precipitação (dependendo do tipo 
de técnica utilizada). Na aglutinação, um dos reagentes (antígeno ou anticorpo) está 
ligado a uma célula ou partícula, que se aglutina quando os imunocomplexos são for-
mados. A técnica de ELISA utiliza uma reação enzimática para detectar as interações 
antígeno/anticorpo. Esta técnica é amplamente utilizada em laboratórios clínicos para 
o diagnóstico sorológico de doenças infecciosas, como HIV, hepatites, sífilis, Doença 
de Chagas, etc. Há muitas variações da técnica de ELISA, que incluem ELISA direto, 
indireto, de competição, entre outras (Figura 8). A imunofluorescência usa moléculas 
que emitem fluorescência, chamadas fluoróforos, enquanto nos radioimunoensaios, 
isótopos radioativos são utilizados para detecção de interações antígeno/anticorpo. 
Figura 08. Esquemas de ligação de anticorpos e antígenos em diferentes tipos de ELISA
Fonte: adaptada de 123RF. 
U11
145Microbiologia e Imunologia
Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Além das aplicações diagnósticas, os anticorpos são uma importante ferramenta no 
tratamento de doenças infecciosas, autoimunes e tumores.
Em 2014, aconteceu no oeste da África a maior epidemia de ebola já registrada. O 
ebola é uma doença causada por um vírus que se dissemina através do contato com 
secreções corporais de pessoas infectadas. A doença é caracterizada por uma alta 
taxa de letalidade (próxima de 50%) e por sintomas bastante graves como hemorra-
gias, insuficiência renal e hepática. Não existe tratamento específico para essa do-
ença. Durante este surto, os médicos realizaram alguns tratamentos experimentais, 
como a utilização de soro de pessoas que se recuperaram da doença (convalescen-
tes) que foram administrados aos doentes mais graves. A ideia deste tratamento é que 
as pessoas que se recuperaram da infecção possuíam, em seu soro, altas concentra-
ções de anticorpos neutralizantes contra o vírus, o que contribuiria para a eliminação 
do vírus dos doentes. Nos testes realizados, uma grande parcela dos pacientes trata-
dos com soro sobreviveu.
Este tipo de terapia não é novo; o uso de soro de pacientes recuperados para trata-
mento de doentes já foi descrito em 1918 na epidemia de gripe espanhola, levando a 
um aumento de 20% na sobrevivência das pessoas infectadas. 
FI
Q
U
E 
SA
B
EN
D
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Algumas terapias recentes contra o câncer fazem uso de anticorpos monoclonais que 
tem como alvo as células cancerígenas, na tentativa de favorecer o reconhecimento e 
eliminação do tumor pelo sistema imune. Estes anticorpos podem atuar de diferentes 
formas como, por exemplo, promovendo a citotoxicidade dependente de anticorpos, 
pela ação de células NK, ou favorecendo a ativação do sistema complemento, que por 
sua vez amplia a resposta inflamatória do organismo. Alguns anticorpos atuam como 
antagonistas, bloqueando receptores tumorais e inibindo seu crescimento. Também é 
possível conjugar (ligar quimicamente) os anticorpos a uma droga, uma molécula ativa-
dora, um composto radioativo ou uma citocina à extremidade Fc do anticorpo formando 
uma imunotoxina. A presença do anticorpo antitumoral permite que a molécula seja 
‘entregue’ diretamente às células cancerígenas, favorecendo a sua eliminação. Uma 
outra possível utilizaçãoantimicrobianos e 
vacinas. Neste e-book, serão abordadas as características gerais dos microrganismos, 
as técnicas de microscopia e coloração utilizadas para auxiliar na sua identificação, os 
antimicrobianos disponíveis para o tratamento e os impactos da resistência bacteriana 
na sociedade. Também serão explorados os métodos utilizados para controlar o cresci-
mento microbiano, as etapas de um processo infeccioso e os fatores de virulência que 
contribuem para a patogenicidade e são capazes sobrelevar as defesas do hospedeiro. 
Contrapondo-se aos mecanismos de patogenicidade microbianos, o sistema imunoló-
gico é um conjunto de moléculas, células, tecidos especializados e órgãos, que atuam 
na proteção do organismo contra agentes invasores. Neste e-book, serão abordados a 
estrutura e organização do sistema imune, suas vias de ativação e mecanismos efeto-
res responsáveis pelo controle de infecções. Também serão exploradas estratégias de 
manipulação das respostas imunes para induzir proteção contra patógenos, como as 
vacinas. Por fim, serão abordadas as patologias relacionadas ao mal funcionamento 
do sistema imune: as imunodeficiências e as doenças de hipersensibilidade, e os trata-
mentos baseados em imunoterapias.
Este e-book foi preparado de modo a oferecer um curso completo nas áreas da 
microbiologia e imunologia para os alunos de cursos da área da saúde da Universi-
dade São Francisco.
EDUCANDO PARA A PAZ
13
UNIDADE 1
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS 
MICRORGANISMOS: BACTÉRIAS, 
FUNGOS E VÍRUS
1. MICROBIOLOGIA 
Microbiologia é a ciência destinada a estudar os microrganismos, seres vivos em sua 
maioria unicelulares – compostos por uma única célula – e invisíveis a olho nu, sendo 
necessária a utilização de microscópio. A denominação microbiologia vem do grego, em 
que: Mikrós significa “pequeno”; Bios, vida; Logos, estudo. 
O estudo dos microrganismos somente se tornou possível a partir da invenção do micros-
cópio pelo cientista holandês Anton Van Leeuwenhoek, em 1673. Nesse período, os mi-
crorganismos foram denominados “animáculos”. Após a descoberta deste grupo de orga-
nismos unicelulares, surgiram diferentes teorias para explicar sua origem. A primeira é a 
teoria da geração espontânea, em que cientistas e filósofos acreditavam que as formas 
de vida surgiam espontaneamente a partir de matéria morta. O cientista Louis Pasteur 
descreveu a teoria da biogênese, comprovando, a partir de uma série de experimentos, 
que os microrganismos podem estar presentes na matéria não viva sobre sólidos, em 
líquidos e no ar. Com isso, foi demonstra a impossibilidade da geração espontânea. 
Identificar as propriedades morfológicas, fisiológicas e de patogenicidade dos 
microrganismos.
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Acesse o acervo digital e visualize as etapas do experimento de Pasteur que demons-
tram que os micróbios estão presentes na matéria não viva – ar, líquidos e sólidos.
Fonte: TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Grupo 
A, 2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/. 
Acesso em: 22 mar. 2022.SA
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14Microbiologia e Imunologia
Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
É importante ressaltar a relação entre o universo microbiano e a sociedade, pois os 
microrganismos afetam a comunidade de várias formas: i) são capazes de manter o 
equilíbrio ambiental, através da reciclagem dos elementos químicos; ii) apresentam 
importância comercial e industrial, uma vez que é possível obter alimentos e medica-
mentos a partir desses seres vivos e iii) na esfera clínica, que inclui os microrganismos 
patogênicos (causadores de doenças).
Antes de compreender as características de cada micróbio, é necessário conhecer a 
maneira correta de designá-los. Os microrganismos são nomeados seguindo uma no-
menclatura padronizada, estabelecida por Carolus Linnaeus em 1935. A terminologia 
científica utilizada refere-se aos microrganismos primeiramente em gênero e em segui-
da a espécie (epíteto específico), sendo ambos escritos em itálico ou sublinhado. 
Exemplo: Gênero (iniciado com primeira letra maiúscula) espécie (sempre em letra 
minúscula) – ambos em itálico. O Quadro 1 apresenta exemplos de microrganismos e 
a nomenclatura correta.
MICRORGANISMO FONTE DO NOME DO GÊNERO
Salmonella enterica (Bactéria) Em homenagem ao microbiologista Daniel Salmon
Streptococcus pyogenes (Bactéria) Aparência das células em cadeias (strepto-)
Saccharomyces cerevisiae (Fungo) Fungo (-myces) que utiliza açúcar (saccharo-)
Quadro 01. Nomenclatura de microrganismos
Fonte: adaptado de Tortora et al. (2017, p. 4).
Para compreender as características gerais dos microrganismos, é importante inicial-
mente conhecer os tipos básicos de células. As células são classificadas em procarió-
ticas ou eucarióticas; as células procarióticas não apresentam envoltório nuclear ou 
outras estruturas delimitadas por membrana, enquanto as células eucarióticas apre-
sentam uma organização mais complexa, com núcleo delimitado por um envoltório 
nuclear e presença de organelas membranosas. O Quadro 2 apresenta as principais 
diferenças e semelhanças entre uma célula procariótica e eucariótica.
15 Microbiologia e Imunologia
U1 Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
CARACTERÍSTICA CÉLULAS 
PROCARIÓTICAS
CÉLULAS 
EUCARIÓTICAS
Material genético (DNA) Habitualmente encontrado em um 
único cromossomo circular.
Normalmente encontrado em 
cromossomos pareados.
Localização da 
informação genética Região nuclear (nucleoide) Núcleo envolvido por membrana
Nucléolo Ausente Presente
DNA extracromossômico Em plasmídios
Em organelas, como 
mitocôndrias e cloroplastos, 
e em plasmídios
Ribossomos Presente Presente
Parede celular Peptidoglicano encontrado na 
maioria das células
Celulose, quitina ou ambas 
encontradas em células vegetais 
e fúngicas
Divisão celular Fissão binária Mitose e/ou meiose
Quadro 02. Características das células procarióticas e eucarióticas
Fonte: adaptado de Black (2021, p. 78).
Considerando-se as diferenças morfológicas, genéticas e metabólicas, os seres vivos 
foram classificados em três domínios: 
 ` Eubacteria: Bactérias 
 ` Archaea: Archaebactéria
 ` Eukarya: Protista, Plantae; Anumália e Fungi.
Os domínios Eubacteria e Archaea são seres procariontes e unicelulares e o que os 
diferem em termos estruturais é a parede celular. Os fungos pertencem ao domínio 
Eukarya, que inclui organismos eucariontes, com organização celular mais complexa. 
Os vírus não estão inseridos dentro de domínios, pois não possuem organização celu-
lar. São, portanto, considerados partículas infectantes. 
O estudo da microbiologia é fundamental para entender a natureza e o funcio-
namento do universo microbiano e aplicar esse conhecimento em benefício do 
planeta e da humanidade.
2. BACTÉRIAS 
As bactérias são organismos unicelulares e procariontes. Apesar de estruturalmente 
simples, apresentam um metabolismo versátil e complexo. 
A maioria das células bacterianas são constituídas pelas seguintes estruturas: Cápsula, 
Parede celular, Membrana plasmática, citoplasma, ribossomos, nucleóide, plasmídeo, 
flagelo e fímbrias. A Figura 1 apresenta uma célula procariótica típica, demonstrando as 
estruturas mencionadas.
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16Microbiologia e Imunologia
Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
Figura 01. Célula procariótica e suas estruturas
Fonte: adaptada de Black (2021, p. 81).
 ` Membrana plasmática: Forma uma barreira responsável por separar os meios interno 
(citoplasma) e externo da célula, sendo composta de proteínas e fosfolipídeos. Atua como 
barreira seletiva de substâncias na célula bacteriana, além de participar do processo de 
produção de energia para a célula. 
 ` Citoplasma: A maior parte do metabolismo bacteriano ocorre no citoplasma e nesta re-
gião encontra-se imersas estruturas fundamentais para o funcionamento da célula,dos anticorpos monoclonais é a possibilidade de utilizá-los no 
tratamento de doenças autoimunes, atuando no controle das respostas deletérias con-
tra antígenos próprios ou no controle da resposta inflamatória que danifica os tecidos. 
Um exemplo desse tipo de terapia são os anticorpos anti-TNFα – uma citocina infla-
matória que é produzida em excesso em diversos quadros autoimunes; os anticorpos 
monoclonais atuam inibindo a ação desta citocina.
146 Microbiologia e Imunologia
U11 Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Anticorpos monoclonais são anticorpos com a mesma especificidade antigênica, que 
são derivados de um único clone de linfócitos B e se ligam ao mesmo epítopo no 
antígeno. São produzidos de forma artificial, em um laboratório, tendo como fonte 
linfócitos B isolados de camundongos injetados com antígenos do tumor. Esses anti-
corpos podem ser posteriormente modificados (humanizados), para reduzir o risco de 
reações adversas no paciente. G
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6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
As imunoglobulinas são as moléculas efetoras da imunidade humoral; atuam como recepto-
res antigênicos do linfócito B (IgM monomérica e IgD) e são produto dos plasmócitos ativados, 
sendo secretados nos fluidos corporais e mucosas. Há quatro classes diferentes de anticor-
pos secretados com funções distintas, chamadas de IgA, IgE, IgM e IgG. 
As funções dos anticorpos incluem: 
1- Neutralização de microrganismos e toxinas; 
2 – Opsonização; 
3 – Ativação do sistema complemento; 
4- Citotoxicidade celular dependente de anticorpos e 
5 –Hipersensibilidade imediata. Diferentes classes de anticorpos apresentam diferentes 
funções.
As interações entre anticorpos e seus antígenos específicos são regidas por duas for-
ças, afinidade e avidez. Por fim, os anticorpos também são ferramentas importantes 
que podem ser utilizadas para o diagnóstico de doenças e tratamento.
7. ATIVIDADES PRÁTICAS
Os anticorpos apresentam uma alta variabilidade na região Fab, que reconhece uma ampla 
gama de antígenos; eles também apresentam a região Fc que é responsável por diferenciar 
as classes e desempenhar as funções efetoras dos anticorpos. Cite as classes de anticorpos 
existentes e quais funções um anticorpo pode exercer na resposta imunológica.
Exercício 1.
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147Microbiologia e Imunologia
Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Os anticorpos podem ser usados para uma ampla variedade de funções. Imagine que você 
precisa fazer o diagnóstico de uma doença que infecta o sistema respiratório de uma pessoa, 
qual tipo de amostra biológica você coletaria e qual classe de anticorpos você deve procurar?
Infecções respiratórias são caracterizadas pela presença do patógeno na mucosa da naso-
faringe o aluno deve coletar amostras da mucosa da nasofaringe do paciente, nesta amostra 
ele deve procurar por anticorpos da classe IgA, que são os mais comuns de serem encontra-
dos nas mucosas em respostas a estes patógenos.
Exercício 2.
Resposta:
Em uma reação de hipersensibilidade imediata a resposta imune é desencadeada pela de-
granulação dos mastócitos que é induzida pela ligação de um alérgeno à porção Fab do anti-
corpo ancorado ao mastócito. Com base nos seus conhecimentos, a qual classe de anticorpo 
pertence a molécula citada no texto?
a. IgA
b. IgD
c. IgE
d. IgG 
e. IgM
Exercício 3.
Anticorpos são moléculas muito versáteis, capazes de reconhecer antígenos de diferente 
natureza química, como proteínas, carboidratos, lipídeos e até mesmo ácidos nucléicos. Na 
estrutura do anticorpo, a região responsável pelo reconhecimento do antígeno é chamada de:
a. Fab, e cada anticorpo apresenta, no mínimo 2 Fab
b. Fc, e cada anticorpo apresenta, no mínimo 2 Fc
c. Fab, e cada anticorpos apresenta, no mínimo 1 Fab
d. Fc, e cada anticorpo apresenta, no mínimo 1 Fc
e. Fc, e cada anticorpo apresenta, no mínimo 5 Fc
Exercício 3.
148 Microbiologia e Imunologia
U11 Antígenos E Imunoglobulinas: Reação Antígeno E Anticorpo
Quando o sistema imune adaptativo é ativado pela primeira vez por um antígeno, qual é a 
classe de anticorpos que os plasmócitos irão secretar?
a. IgA
b. IgD
c. IgE
d. IgG
e. IgM
Exercício 3.
REFERÊNCIAS 
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia Básica - Funções e Distúrbios do Sis-
tema Imunológico. 6. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2021.
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia celular e molecular. 9. ed. Rio de 
Janeiro: Elsevier, 2019.
COICO, Richard; SUNSHINE, Geoffrey. Imunologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. Reim-
pressão 2019.
DELVES, Peter J.; MARTIN, Seamus J.; BURTON, Dennis R.; ROITT, Ivan M. ROITT - Fundamentos da 
Imunologia. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.
EDUCANDO PARA A PAZ
150
UNIDADE 12
IMUNIDADE ADAPTATIVA: 
ATIVAÇÃO DE LINFÓCITOS B E 
PRODUÇÃO DE ANTICORPOS
Analisar as respostas imunes inata e adaptativa e a relação antígenos e anticorpos.
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1. IMUNIDADE ADAPTATIVA: LINFÓCITO B 
A Imunidade adaptativa é dividida em dois ramos: a imunidade celular, cujos efetores 
são os linfócitos T e a imunidade humoral, caracterizada pela ativação dos linfócitos B 
e produção de anticorpos.
A imunidade humoral é iniciada nos órgãos linfoides secundários, como linfonodos e 
baço, a partir do reconhecimento dos antígenos por receptores específicos na superfí-
cie dos linfócitos B. Após o reconhecimento dos antígenos, os linfócitos B são ativados 
e transformam-se em plasmócitos secretores de anticorpos. 
Nesta unidade serão abordadas as etapas de ativação e maturação do linfócito B e os 
mecanismos efetores da resposta imune humoral.
Todas as classes de anticorpos presentes no organismo são produzidas pelos plasmó-
citos, que tem origem no linfócito B ativado.
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2. ATIVAÇÃO DE LINFÓCITO B 
Os linfócitos B, como todas as células do sistema imunológico, tem origem na medula 
óssea, sendo formados a partir das células troncos hematopoiéticas pluripotentes. Du-
rante este processo, os linfócitos B passam a expressar os seus receptores de reconhe-
cimento de antígenos, cuja função é reconhecer antígenos de forma específica e iniciar 
o processo de ativação de célula.
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151Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
Após terminar o processo de maturação, o linfócito B é chamado de linfócito virgem ou 
naϊve e somente se tornará uma célula ativada após o reconhecimento do antígeno por 
seu receptor. Os receptores antigênicos do linfócito B recebem o nome de complexo 
receptor da célula B (BCR) e consistem em moléculas de anticorpos pertencentes a 
duas classes distintas (IgM monomérica e IgD), que estão ancoradas na superfície onde 
podem se ligar a antígenos específicos (Figura 1). 
Figura 01. Complexo receptor do linfócito B 
Fonte: adaptada de Abbas et al. (2021, p. 165).
O BCR possui duas regiões de interação com o antígeno idênticas, formadas pelas 
cadeias leves mais a região variável e o primeiro domínio constante das cadeias pesa-
das dos anticorpos (Figura 1). Estas regiões têm a função de reconhecer o antígeno, 
que pode ser uma proteína, um polissacarídeo, lipídeo, ou ácido nucleico. Essa ampla 
variedade no reconhecimento de antígenos é característica do linfócito B; os linfócitos T 
somente reconhecem proteínas. Outra diferença importante é que o linfócito B é capaz 
de reconhecer antígenos em sua conformação nativa (como proteínas na superfície de 
Assim como os linfócitos T, eventos de recombinação gênica são responsáveis por ge-
rar uma imensa quantidade de receptores diferentes, possibilitando o reconhecimento 
e a geração de respostas humorais contra praticamente qualquer antígeno que exista 
na natureza.
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152 Microbiologia e Imunologia
U12 Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
Depois de produzidos, os linfócitos B passam por um processo de seleção, no qual as 
células autorreativas(que reconhecem moléculas próprias) ou com receptores defei-
tuosos são eliminadas.
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bactérias, por exemplo), enquanto o linfócito T só reconhece antígenos que foram pro-
cessados no interior de uma célula apresentadora de antígenos (APC) e apresentados 
via receptores MHC. 
A base do receptor BCR permanece ancorada à membrana do linfócito B, participando da 
ativação do linfócito após o reconhecimento do antígeno. Além do anticorpo de superfície, há 
duas cadeias acessórias, chamadas Igα e Igß, que participam da sinalização para ativação 
do linfócito B que reconheceu o antígeno. Outras moléculas correceptoras, como receptores 
tipo toll e receptores de complemento também estão presentes na superfície do linfócito B e 
podem atuar amplificando o sinal de ativação pelo BCR.
O linfócito B virgem com receptor antigênico adequado irá migrar pela circulação até um 
órgão linfoide secundário, onde deverá aguardar o contato com o antígeno. Dentro do 
órgão linfóide, os linfócitos B virgem ficam concentrados em uma região denominada 
folículo (Figura 2).
Figura 02. Distribuição dos linfócitos B em um linfonodo
Fonte: adaptada de Abbas et al. (2019, p. 254).
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153Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
3. PRODUÇÃO DE ANTICORPOS 
Os antígenos podem penetrar o organismo de diferentes formas, incluindo cortes, quei-
maduras, atravessando uma barreira mucosa, etc. Do local de entrada, estes antíge-
nos devem ser levados até os órgãos linfoides secundários, para serem reconhecidos 
por linfócitos B específicos. A migração dos antígenos pode ocorrer de forma passiva 
através da circulação sanguínea e linfática, ou pelo transporte através de células apre-
sentadoras de antígenos. É importante ressaltar que, neste caso, os antígenos são 
carregados pelas APCs na sua forma nativa, ou seja, sem terem sido processados. 
Ao chegar no órgão linfoide, os antígenos menores atravessam os condutos até chega-
rem aos folículos, enquanto os maiores são transportados por células residentes, como 
macrófagos e células dendríticas (Figura 2). Nos folículos, os antígenos serão reconhe-
cidos pelos linfócitos B virgens com receptores específicos, iniciando a ativação da 
imunidade humoral. 
O reconhecimento do antígeno pelo complexo BCR na superfície de um linfócito B pro-
duz dois resultados na célula: i) sinalização para ativação do linfócito B e ii) internali-
zação do antígeno pelo linfócito B. Os eventos que se seguem ao reconhecimento an-
tigênico dependem da natureza do antígeno ativador. Os antígenos proteicos ativam 
linfócitos B e T, gerando respostas T-dependentes. Antígenos não proteicos, como po-
lissacarídeos e lipídeos, ativam a célula B sem a participação do linfócito T, gerando 
respostas do tipo T-independentes. A seguir, serão descritos os eventos de ativação 
das respostas contra antígenos proteicos (T-dependentes). No final desta unidade, se-
rão discutidas as respostas T-independentes. 
Quando uma proteína é reconhecida pelo receptor antigênico no linfócito B, inicia-se 
uma cascata de sinalização intracelular, que leva à ativação de genes de resposta imu-
ne na célula. Esta resposta favorece a interação do linfócito B com o linfócito T auxiliar 
(Th) que também foi ativado pelo antígeno. Para que esta interação ocorra, é necessá-
rio que o linfócito B em ativação migre através do folículo para a região da borda, onde 
encontra linfócitos Th ativados pelo mesmo antígeno. Além disso, o linfócito B expressa 
receptores para as citocinas produzidas pelo linfócito T e moléculas antiapoptóticas, 
que prolongam sua vida (Quadro 1). 
ALTERAÇÕES FENOTÍPICAS CONSEQUÊNCIAS FUNCIONAIS
Aumento da expressão do CCR7 Migração para a zona de células T
Aumento na expressão do coestimulador B7 Aumento da capacidade de ativar linfócitos 
T auxiliares
Aumento na expressão de receptores para 
citocinas de linfócitos T 
Responsividade aumenta aos sinais das células T 
auxiliares
Aumento da expressão de proteínas 
antiapoptóticas Sobrevida aumenta do linfócito B
Quadro 01. Efeitos da ativação do receptor BCR
Fonte: adaptado de Abbas et al. (2019, p. 256).
154 Microbiologia e Imunologia
U12 Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
Ao encontrar o linfócito Th, a célula B apresenta o antígeno (que havia sido internaliza-
do) via MHC classe II. Esta interação favorece um conjunto de ligações entre moléculas 
dos linfócitos Th e B, incluindo CD40 (que interage com CD40 ligante no LTh) e recepto-
res de citocinas. Como resultado destas interações, o linfócito B se transforma em uma 
célula efetora, o plasmócito secretor de anticorpos. A Figura 3 sumariza as interações 
entre o linfócito B e o linfócito Th durante a ativação da resposta humoral. 
Figura 03. Interações entre linfócitos B e Th durante a resposta imune humoral
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 259).
A participação do linfócito Th durante a ativação do linfócito B leva à formação do centro ger-
minativo, onde os linfócitos B ativados passam por dois processos que ampliam a eficácia 
das respostas humorais: i) maturação de afinidade e ii) troca de classes de anticorpos.
A maturação de afinidade consiste na edição genética dos receptores antigênicos e 
seleção das células que possuem os receptores com maior afinidade pelo antígeno. 
Esta edição ocorre através de mutações nos segmentos de DNA que codificam a região 
hipervariável dos anticorpos de superfície, no linfócito B ativado. Este fenômeno tam-
bém é conhecido como hipermutação somática.
A troca de classes (ou isótipos), corresponde à mudança na cadeia pesada dos an-
ticorpos. Inicialmente, os linfócitos B recém ativados produzem anticorpos da classe 
IgM de baixa afinidade. Com o amadurecimento da resposta humoral, os plasmócitos 
passam a secretar anticorpos das classes IgG, IgA ou IgE, dependendo dos estímulos 
que recebem (Figura 4). Estes estímulos são citocinas produzidas pelo linfócito Th ou 
por outras células presentes durante a ativação do LB. Assim, a presença da citocina 
IFN-γ promove a troca para a classe IgG, enquanto IL-4 leva à produção de IgE pe-
los plasmócitos. A produção de IgA é influenciada por citocinas como TGF-ß, APRIL e 
BAFF, produzidas nas mucosas. 
U12
155Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
Figura 04. Troca de classes no linfócito B ativado
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 263).
No centro germinativo também são produzidos os plasmócitos de vida longa e células 
de memória. Estas últimas produzem altos níveis de moléculas antiapoptóticas, que pro-
longam sua sobrevida. Por serem derivadas de linfócitos B ativados, possuem receptores 
antigênicos de alta afinidade e classes trocadas de Ig. Podem permanecer no organismo 
por anos ou décadas, sendo reativadas rapidamente após novo contato com o mesmo 
antígeno. A Figura 5 ilustra as fases da resposta imune humoral T-dependente.
156 Microbiologia e Imunologia
U12 Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
Figura 05. Fases da resposta imune humoral a antígenos T-dependentes
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 251).
O primeiro contato com um antígeno desencadeia a chamada resposta primária, que 
é iniciada por linfócitos virgens, com receptores antigênicos de baixa afinidade e pro-
dução de anticorpos principalmente da classe IgM. Com a maturação da resposta, são 
gerados anticorpos de outras classes, como IgG, e células de memória. Caso haja um 
novo contato com o mesmo antígeno, será desencadeada uma resposta secundária, 
com ativação de células B de memória com receptores de alta afinidade e produção de 
anticorpos das classes IgG, IgE ou IgA. As respostas secundárias são, portanto, mais 
rápidas e mais eficazes do que as respostas primárias. Esta adaptação é característica 
das respostas imunes T-dependentes. A Figura 6 mostra as diferenças na resposta hu-
moral primária e secundária. 
U12
157Microbiologiae Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
Figura 06. Resposta imune primária x secundária
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 253).
4. RESPOSTA T DEPENDENTE E T INDEPENDENTE
A ativação dos linfócitos B por antígenos proteicos envolve o engajamento dos linfócitos 
Th ativados pelos mesmos antígenos, resultando na produção de anticorpos de alta 
afinidade com isótipos trocados, geração de plasmócitos de vida longa e células de 
memória. Pela participação dos linfócitos Th, esse tipo de resposta humoral é chamado 
de resposta T-dependente. 
No entanto, os receptores antigênicos dos linfócitos B também podem reconhecer antí-
genos não proteicos, como polissacarídeos e lipídeos. Neste caso, não há participação 
do linfócito Th na produção de anticorpos pelo linfócito B, e a resposta é chamada de 
T-independente. 
158 Microbiologia e Imunologia
U12 Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
Nas respostas T-independentes, o reconhecimento de antígenos multivalentes (que 
apresentam unidades repetitivas, como os polissacarídeos), promove a ligação cruzada 
de vários receptores antigênicos no linfócito B ao mesmo tempo. Esse sinal, juntamente 
com outros sinais ativadores (como o receptor de proteínas do sistema complemento) 
promove a ativação do linfócito B em plasmócito, na ausência de interações com o 
linfócito T. Estes plasmócitos produzem, principalmente, anticorpos da classe IgM de 
baixa afinidade, pois a troca de classe e a maturação de afinidade são processos que 
dependem de sinais do linfócito Th, que não é ativado neste processo. Também não 
há produção de plasmócitos de vida longa nem células de memória. Em geral, os an-
tígenos T-independentes não induzem respostas secundárias. A Figura 7 compara as 
respostas de anticorpos T-dependentes e T-independentes. 
Figura 07. Resposta imune T-dependente x T-independente
Fonte: adaptada de Abbas et al. (2019, p. 251).
U12
159Microbiologia e Imunologia
Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
5. ATIVIDADE PRÁTICA
Objeto de Aprendizagem
Síndrome da Hiper-IgM
MSS, 1 ano de idade, sexo masculino, foi levado a uma consulta médica por sua mãe. 
Ao médico, a mãe relatou que o bebê frequentemente era acometido por infecções e que 
neste primeiro ano de vida, já havia sido internado 3 vezes por infecções bacterianas 
do trato respiratório. Durante a consulta, o médico realizou um exame neurológico, que 
apresentou resultado normal. 
O médico solicitou um exame de sangue para verificar a contagem de glóbulos brancos 
e avaliar a produção de imunoglobulinas. O exame de sangue mostrou que o paciente 
apresentava contagens normais de leucócitos, porém ele apresentava uma quantidade 
de anticorpos IgM aumentada a 280 mg/dl (normal: 51 – 195 mg/dl), e ausência de IgG 
e IgA (normal: IgG: 600 – 1100 mg/dl e IgA: 81 – 387 mg/dl).
Após verificar estes resultados, o médico solicitou um exame de genotipagem que ve-
rificou uma mutação no gene que codifica o receptor CD40 nos linfócitos B. O médico 
concluiu o diagnóstico de Síndrome da hiper-IgM ligada ao X. O paciente foi submetido 
a um transplante de medula óssea que foi realizado com sucesso, e o paciente passou a 
produzir linfócitos B que expressavam os receptores normalmente.
O paciente foi diagnosticado com Síndrome da hiper-IgM, uma doença caracterizada pela 
ausência da expressão do receptor CD40 no linfócito B. Baseado em seus conhecimentos, 
qual o efeito da ausência deste receptor para a resposta do linfócito B?
Atividade 1.
As respostas T-independentes só se tornam maduras por volta dos cinco anos de 
idade. Por essa razão, antígenos não proteicos, como polissacarídeos, por exemplo, 
não são capazes de ativar respostas adaptativas eficazes em crianças menores de 
cinco anos.
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160 Microbiologia e Imunologia
U12 Imunidade Adaptativa: Ativação De Linfócitos B E Produção De Anticorpos
O exame de sangue mostrou um resultado aumentado para IgM e a ausência de IgA e IgG. 
Como o defeito no gene de expressão do CD40 está relacionado com este resultado?
Atividade 2.
O problema do paciente foi resolvido com um transplante de medula óssea. Como o trans-
plante pode ajudar o paciente?
Atividade 3.
O paciente foi levado ao médico por conta de infecções bacterianas recorrentes, como sua 
doença está relacionada com este tipo de infecções?
Atividade 4.
Além da ausência na produção de outras classes de anticorpos, qual outro efeito no linfócito 
B pode ser observado na ausência da expressão do receptor CD40?
Atividade 5.
REFERÊNCIAS 
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia Básica - Funções e Distúrbios do Sis-
tema Imunológico. 6. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2021.
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janei-
ro: Elsevier, 2019.
COICO, Richard; SUNSHINE, Geoffrey. Imunologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. Reim-
pressão 2019.
DELVES, Peter J.; MARTIN, Seamus J.; BURTON, Dennis R.; ROITT, Ivan M. ROITT - Fundamentos da 
Imunologia. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. 
EDUCANDO PARA A PAZ
162
UNIDADE 13
IMUNOPROFILAXIA E IMUNOTERAPIA
Avaliar estratégias preventivas e terapêuticas contra patógenos na relação com 
doenças do sistema imune.
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1. HISTÓRICO DA VACINAÇÃO
As vacinas são uma estratégia de sucesso na prevenção de diversas doenças infecciosas, 
consistem na administração deliberada de microrganismos mortos ou atenuados, ou 
de partes de microrganismos (conhecida como imunização), para induzir respostas 
imunológicas específicas, capazes de proteger o indivíduo contra infecção futura. 
As vacinas diferem dos medicamentos, pois devem ser administradas a pessoas saudáveis, 
antes do contato com o patógeno. Assim, a vacinação também é conhecida como imunopro-
filaxia. Trata-se de uma estratégia de saúde comunitária, pois a vacinação em massa reduz 
a circulação do patógeno na população, prevenindo a transmissão e contribuindo para a eli-
minação das doenças infecciosas. Este efeito é conhecido como imunidade em massa ou 
efeito rebanho, e foi responsável pela drástica redução nos casos de doenças preveníveis 
por vacinação, como poliomielite, tétano e sarampo, entre outras. 
A primeira vacina humana foi uma formulação contra a varíola, desenvolvida pelo médico 
inglês Edward Jenner em 1796. Naquela época, uma epidemia de varíola assolava a Eu-
ropa. Jenner observou que as ordenhadeiras, após serem expostas a uma variante do vírus 
que infectava as vacas, apresentam sintomas leves, e depois se tornavam resistentes à in-
fecção pelo vírus da varíola humana. Sem saber que se tratava de uma doença viral, Jenner 
demonstrou que a inoculação de pessoas com uma preparação contendo o vírus da varíola 
bovina as protegia contra a varíola humana. Este processo pioneiro recebeu o nome de vaci-
nação, e levou à erradicação (eliminação) da varíola em 1979. 
U13
163Microbiologia e Imunologia
Imunoprofilaxia E Imunoterapia
Figura 01. Edward Jenner (1749-1823) pintado por T. Lawrence e publicado 
por Fisher, Son & Co London
Fonte: 123RF. 
Outra importante contribuição para a vacinologia resultou das pesquisas dos micro-
biologistas Friedrich Henle e Robert Koch, no final do século XIX. Estes dois cientistas 
foram os responsáveis por comprovar a relação entre microrganismos patogênicos e 
as doenças que eles causam, através de uma sequência de passos conhecida como 
Postulados de Henle-Koch. 
Os postulados de Henle-Koch consistem em um conjunto de experimentos que visam 
determinar a relação entre a presença de um microrganismo em um hospedeiro e a 
doença desencadeada. Estes experimentos incluem o isolamento do patógeno a partir 
de amostras biológicas do doente, seu cultivo em laboratório, a inoculação em um 
animal saudável e a reprodução, neste animal, dos sintomas do doente. 
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Uma vez identificadosos microrganismos causadores de doenças, foi possível desen-
volver técnicas de atenuação destes patógenos para produção de vacinas. Diversas 
vacinas foram desenvolvidas a partir de microrganismos atenuados, muitas das quais 
são utilizadas até os dias atuais. A vacina contra a tuberculose foi desenvolvida em 
1921 por Léon Calmette e Alphonse Guérin a partir da atenuação da bactéria Myco-
bacterium bovis, causadora da tuberculose bovina, e recebeu o nome de BCG (Bacilo 
Calmette Guérin). Trata-se de uma vacina viva, administrada logo após o nascimento.
164 Microbiologia e Imunologia
U13 Imunoprofilaxia E Imunoterapia
Atenuação consiste em reduzir a capacidade de um microrganismo patogênico de 
causar doença, através de modificações em seu material genético que limitam sua vi-
rulência. A atenuação pode ser realizada por métodos físicos (como radiação), quími-
cos, genéticos (pela edição dos genes de virulência), ou por passagens consecutivas 
em meio de cultivo (ou cultura de células, no caso dos vírus). G
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Décadas mais tarde, nos anos 50 a 60, Jonas Salk e Albert Sabin criaram duas vacinas 
contra a poliomielite (paralisia infantil): a vacina Sabin, composta por vírus atenuados e 
administrada por via oral, e a vacina Salk, contendo vírus inativados e injetável. 
As primeiras vacinas de subunidade (contendo partes do microrganismo) foram pro-
duzidas a partir das toxinas tetânica e diftérica, para proteção contra difteria e tétano, 
respectivamente. Outras vacinas de subunidade incluem as vacinas de polissacaríde-
os da cápsula, usadas na prevenção de infecções por bactérias como o pneumococo 
e o meningococo. 
Nas últimas décadas, avanços nos campos da imunologia e biologia molecular, in-
cluindo a tecnologia do DNA recombinante, permitiram a produção de novas estra-
tégias vacinais contra diversas doenças. Um marco recente foi a aprovação, em 2020 
da primeira vacina genética – a vacina de RNAm contra a COVID-19, fabricada pela 
empresa Pfizer.
2. RESPOSTAS IMUNES INDUZIDAS PELA VACINAÇÃO
As vacinas são uma estratégia de imunização ativa, na qual microrganismos ou partes 
deles são usados para estimular respostas imunes específicas no hospedeiro. Estas 
respostas dependem de diversos fatores, como a quantidade e natureza química dos 
antígenos, a via de imunização (intramuscular, subcutânea, intradérmica ou oral), a 
presença de adjuvantes e as características do indivíduo vacinado.
Adjuvantes são substâncias que potencializam as respostas contra antígenos vaci-
nais. Eles atuam sobre os componentes da imunidade inata, promovendo a migração 
e/ou ativação de células imunes. Os adjuvantes aprovados para uso humano incluem 
sais de alumínio e emulsões água-óleo, entre outros. 
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As respostas imunes induzidas pela vacinação incluem a ativação de linfócitos B com 
produção de anticorpos contra os antígenos vacinais e, em alguns casos, ativação de 
células T. Para que as vacinas sejam eficazes na prevenção de doenças, é importante 
que induzam a produção de células de memória, que podem ser reativadas após con-
tato com o patógeno. 
U13
165Microbiologia e Imunologia
Imunoprofilaxia E Imunoterapia
Para compreender o funcionamento das vacinas, é necessário relembrar os conceitos 
de resposta imune primária e secundária. O primeiro contato com um antígeno promove 
a ativação de linfócitos B e T virgens – células que expressam o receptor antigênico 
adequado, mas que ainda não encontraram o antígeno específico – nos órgãos linfóides 
secundários. Após o reconhecimento do antígeno, os linfócitos virgens amadurecem, 
tornando-se células efetoras ou de memória. Esta resposta ao primeiro encontro com 
um antígeno é chamada de resposta primária, e leva cerca de 10 a 15 dias para ser 
formada. Após a eliminação do antígeno, as células de memória permanecem no orga-
nismo, sendo reativadas em caso de nova exposição ao mesmo antígeno. Esta respos-
ta é chamada de secundária, e possui maior rapidez e amplitude quando comparada à 
resposta primária. 
Durante a vacinação, o sistema imune é exposto ao antígeno de forma segura, levando 
à ativação de uma resposta primária, com geração de células de memória. Em outras 
palavras, as vacinas primam o sistema de defesa, induzindo respostas que permane-
cem no organismo e protegem do contato com o patógeno. Em pessoas não vacinadas, 
o contato com o patógeno irá induzir uma resposta primária, mais lenta e menos eficaz, 
muitas vezes apresentando os sintomas da doença. A Figura 2 mostra os efeitos da 
vacinação sobre a produção de anticorpos.
Figura 02. Resposta primária e resposta secundária
Fonte: adaptada de Abbas et al. (2019, p. 253).
166 Microbiologia e Imunologia
U13 Imunoprofilaxia E Imunoterapia
As vacinas podem ativar a produção de diferentes classes de anticorpos, dependendo 
do tipo de antígeno, presença de adjuvantes e via de inoculação. De maneira geral, 
as vacinas injetáveis induzem, principalmente, a produção de anticorpos da classe 
IgG no soro. Além das células de memória, as vacinas podem ativar a produção de 
plasmócitos de vida longa, que permanecem no organismo por longos períodos se-
cretando anticorpos. 
Além dos anticorpos, as vacinas também podem promover a ativação de linfócitos T 
citotóxicos (Tc) que promovem a destruição de células doentes. É importante ressaltar 
que as vacinas induzem respostas específicas contra os antígenos; dessa forma, há 
várias vacinas diferentes para o controle de diversas doenças infecciosas. 
3. TIPOS DE VACINAS
As vacinas podem ser classificadas de acordo com o tipo de antígeno incluído na for-
mulação, e a forma como esse antígeno é apresentado ao sistema imune. As vacinas 
mais tradicionais (de primeira geração) contêm microrganismos inteiros, atenua-
dos ou inativados (mortos), que podem ser bactérias ou vírus. Nas vacinas atenuadas, 
o microrganismo está vivo, porém apresenta virulência reduzida. O Quadro 1 mostra 
exemplos de vacinas baseadas em microrganismos inteiros, atenuados e inativados.
Apesar de serem muito seguras, as vacinas podem induzir efeitos adversos, especial-
mente em pessoas imunossuprimidas. Por esta razão, vacinas contendo microrganis-
mos atenuados não são indicadas para pacientes com imunodeficiências. 
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As vacinas de segunda geração contêm partes de microrganismos, que podem ser, 
por exemplo exotoxinas ou moléculas da superfície de patógenos. As vacinas contra a 
difteria e o tétano são produzidas a partir das toxinas diftérica e tetânica; como são tóxi-
cas na forma nativa, as toxinas passam por um processo de detoxificação, produzindo 
toxóides, que mantêm o potencial de ativação imunológica, mas sem os efeitos tóxicos. 
TIPO DE VACINAS EXEMPLOS
Bactérias atenuadas BCG
Bactérias inativadas Pertussis (coqueluche)
Vírus atenuados Pólio (Sabin), caxumba, varicela, febre amarela, 
rubéola, sarampo, rotavírus
Vírus inativados Pólio (Salk), raiva, hepatite A, CORONAVAC®
Quadro 01. Exemplos de vacinas de organismos inteiros
Fonte
U13
167Microbiologia e Imunologia
Imunoprofilaxia E Imunoterapia
Outro exemplo são as formulações baseadas em polissacarídeos da cápsula. Algumas 
bactérias, como Streptococcus pneumoniae (pneumococo), Neisseria meningitidis (me-
ningococo) e Haemophilus influenzae, produzem uma cápsula composta de polissa-
carídeos, que recobre toda a superfície da bactéria, protegendo-a da fagocitose pelas 
células do hospedeiro. As vacinas de polissacarídeos são produzidas a partir do cultivo 
destes microrganismos e purificação dos açúcares da cápsula. Embora sejam eficazes 
na proteção de adultos jovens, os polissacarídeos são antígenos T-independentes, e 
não são imunogênicos em crianças menores de 5 anos de idade. 
A estratégia desenvolvida para produzir vacinas de polissacarídeos que sejam pro-
tetoras para crianças foi a conjugação com proteínas carreadoras, que promovem 
a ativação de respostas T-dependentes, eficientes nessa faixa etária. A conjugação 
consiste nafusão, através de reações químicas, entre o polissacarídeo e a proteína, 
produzindo uma molécula híbrida, o conjugado. Assim, há, por exemplo, dois tipos de 
formulação vacinal contra o pneumococo: as vacinas de polissacarídeos livres e as 
vacinas conjugadas. 
As vacinas contra a hepatite B e o HPV (papilomavírus humano) utilizam uma tecnolo-
gia conhecida como VLP (do inglês, virus-like particles). Nestas vacinas, os genes que 
codificam proteínas do capsídeo dos vírus são isolados e transferidos para um organis-
mo receptor, como uma bactéria ou levedura. Nestes organismos, ocorre a produção 
das proteínas recombinantes. Essas proteínas se organizam formando a estrutura do 
capsídeo (VLP), porém sem o potencial infectante do vírus. Depois de produzidas, as 
VLPs são purificadas e utilizadas como vacinas.
Proteína recombinante é a proteína produzida por um organismo diferente do organis-
mo de origem. Assim, uma proteína humana produzida em uma bactéria, por exemplo, 
é chamada recombinante. Proteínas recombinantes possuem várias aplicações clíni-
cas e biotecnológicas. Exemplos de proteínas recombinantes são a insulina humana e 
as vacinas contra HPV e hepatite B.G
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As vacinas de subunidades, em geral, causam menos reações adversas do que as 
vacinas contendo microrganismos inteiros. Porém, podem apresentar menor imunoge-
nicidade, sendo necessário o uso de adjuvantes para potencializar seu efeito. O Quadro 
2 contém exemplos de vacinas de subunidades.
TIPO DE VACINAS EXEMPLOS
Toxóides Exemplos
Polissacarídeos capsulares Tétano, difteria
Vacinas conjugadas Vacinas contra pneumonia e meningite (adultos)
VLPs Vacinas contra pneumonia e meningite (crianças)
Quadro 02. Exemplos de vacinas de subunidades
Fonte: elaborado pelos autores.
168 Microbiologia e Imunologia
U13 Imunoprofilaxia E Imunoterapia
Assista ao vídeo do YouTube a respeito de vacinas genéticas.
Vídeo: O que são vacinas genéticas?
Link: https://youtu.be/8fGySuedxbsSA
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As vacinas da Janssen® e AstraZeneca® contra a COIVD-19 utilizam adenovírus carre-
gando o RNAm codificante da proteína S. O adenovírus atua como vetor viral, permi-
tindo a entrega do antígeno vacinal nas células da pessoa vacinada. 
O desenvolvimento de uma nova vacina inclui diversas etapas: na fase de descober-
ta, é feita a seleção da estratégia vacinal e produção da vacina, em seguida, a vacina 
passa para a etapa pré-clínica, onde a resposta imune é caracterizada em modelos 
animais. Caso se mostre segura e protetora, é iniciada e etapa clínica, na qual a se-
gurança e eficácia da vacina são avaliadas em voluntários humanos (fases I, II e III). 
As vacinas aprovadas nos ensaios clínicos passam para a etapa final, que consiste no 
registro e comercialização. Mesmo após a aprovação, as vacinas continuam sendo 
monitoradas (fase IV) para garantir a segurança da população. 
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A maior parte das vacinas é administrada nos primeiros anos de vida, pois as crianças 
menores de 5 anos constituem grupo de risco para muitas doenças infecciosas. No en-
tanto, há vacinas indicadas para adultos, idosos, gestantes e outros grupos.
As vacinas de terceira geração também são chamadas de vacinas genéticas. Contêm 
fragmentos de DNA ou RNAm do organismo patogênico, que são administrados ligados 
a nanopartículas. No organismo humano, a informação genética é lida e a proteína é 
produzida. Dessa forma, os antígenos microbianos produzidos no citoplasma das célu-
las serão apresentados e ativarão respostas imunes protetoras. A primeira vacina gené-
tica aprovada para uso humano foi a vacina contra a COVID-19 produzida pela Pfizer. 
Essa formulação contém uma sequência de RNA mensageiro modificada, que codifica 
a proteína S (do inglês spike) na superfície do vírus. O RNAm está contido em uma 
nanopartícula de lipídeos, que garante estabilidade ao antígeno e permite a interação 
com células do hospedeiro. 
U13
169Microbiologia e Imunologia
Imunoprofilaxia E Imunoterapia
Para conferir os calendários de vacinação brasileiros, clique nos links:
Criança: https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/c/calendario-nacio-
nal-de-vacinacao/calendario-vacinal-2020/calendario-de-vacinacao-2020_crianca-1.
pdf/view. Acesso em: 30 mai. 2022.
Adolescente: https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/c/calendario-
-nacional-de-vacinacao/calendario-vacinal-2020/calendario-de-vacinacao-2020_ado-
lescente.pdf/view. Acesso em: 30 mai. 2022.
Adulto e Idoso: https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/c/calendario-
-nacional-de-vacinacao/calendario-vacinal-2020/calendario-de-vacinacao-2020_adul-
to-e-idoso.pdf/view. Acesso em: 30 mai. 2022.
Gestante: https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/c/calendario-na-
cional-de-vacinacao/calendario-vacinal-2020/calendario-de-vacinacao-2020_gestan-
tes.pdf/view. Acesso em: 30 mai. 2022.
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4. IMUNOTERAPIAS
Imunoterapias são um conjunto de estratégias utilizadas no tratamento de doenças que afe-
tam o funcionamento do sistema imune, como tumores, doenças autoimunes e alergias. 
No tratamento de tumores, as imunoterapias têm como objetivo ativar mecanismos 
imunológicos antitumorais, ou fornecer células e moléculas imunes que atuam na 
destruição do tumor. As alergias e doenças autoimunes são causadas por respostas 
imunológicas mal controladas ou inadequadamente direcionadas contra antígenos am-
bientais ou moléculas do próprio corpo. Nestes casos, as imunoterapias têm a função 
de imunomodulação, inibindo respostas imunes nocivas e, em alguns casos ativando 
mecanismos de tolerância imunológica.
O termo “tolerância imunológica” refere-se à capacidade do sistema imune de distin-
guir os antígenos estranhos, que devem ser combatidos, das moléculas próprias do 
organismo, que devem ser toleradas. 
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As imunoterapias podem ser classificadas em dois tipos: as imunoterapias ati-
vas promovem a ativação (ou modulação) de respostas imunes do hospedeiro, 
enquanto as imunoterapias passivas fornecem ao paciente células e moléculas 
efetoras pré-formadas. 
170 Microbiologia e Imunologia
U13 Imunoprofilaxia E Imunoterapia
A terapia com células T-CAR tem sido utilizada com sucesso no tratamento de al-
guns tipos de tumor, incluindo mieloma, linfoma e leucemias. As células T-CAR são 
linfócitos T citotóxicos coletados do paciente, que tem seu receptor antigênico modi-
ficado (receptor CAR, do inglês chimeric antigen receptor) para o reconhecimento do 
antígeno tumoral e ativação. Ao serem administradas ao paciente, as células T-CAR 
reconhecem as células tumorais e as destroem.
As células T-CAR também têm sido avaliadas como possíveis tratamentos para doen-
ças autoimunes, como o lúpus eritematoso sistêmico. 
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Os anticorpos monoclonais são uma ferramenta amplamente utilizada no tratamento 
de tumores a doenças autoimunes. Podem atuar ativando mecanismos imunológicos, 
como a fagocitose ou a citotoxicidade por células NK (ADCC), ou inibindo células ou 
moléculas imunes. Alguns anticorpos monoclonais podem ser ligados a drogas antitu-
morais ou radioisótopos, promovendo o direcionamento dessas moléculas para o tumor. 
A Figura 3 mostra alguns exemplos de anticorpos monoclonais e suas aplicações.
As imunoterapias ativas, por sua vez podem ser classificadas como inespecíficas ou 
específicas. As terapias inespecíficas atuam promovendo respostas inflamatórias não 
específicas contra os tumores, e incluem o uso de citocinas inflamatórias e substâncias 
adjuvantes (por exemplo, onco-BCG). As imunoterapias específicas promovem a ativa-
ção de respostas imunes direcionadas contra antígenos do tumor. Exemplos incluem a 
injeção de células tumorais mortas ou de células apresentadoras de antígenos (como 
células dendríticas) transformadas com antígenos tumorais. Nos dois casos, as células 
são retiradas do próprio paciente, modificadas em laboratório e re-injetadas. Ao entrar 
no organismo, as células modificadasirão ativar linfócitos antitumorais, que atuam na 
destruição do tumor. No caso das alergias, a administração repetida do alérgeno em 
baixas doses por via subcutânea, por exemplo, pode inibir as respostas alérgicas e/ou 
ativar mecanismos de tolerância. 
As imunoterapias passivas podem ser baseadas em células ou anticorpos monoclonais. 
Na terapia celular adotiva, linfócitos citotóxicos ou células NK antitumorais são cole-
tadas do paciente, modificadas em laboratório e re-injetadas. Ao entrar em contato com 
o tumor, essas células imunes promovem a destruição das células tumorais. Nesse tipo 
de terapia passiva, a duração do efeito é determinada pelo tempo de vida da célula de 
defesa injetada no paciente.
U13
171Microbiologia e Imunologia
Imunoprofilaxia E Imunoterapia
Figura 03. Anticorpos monoclonais aprovados para o tratamento de doenças
Fonte: adaptada de Abbas et al. (2021, p.95).
Além de seu potencial terapêutico, os anticorpos monoclonais também são empregados 
no diagnóstico de diversas doenças infecciosas, na tipagem sanguínea, em estes de 
gravidez e na pesquisa científica. 
172 Microbiologia e Imunologia
U13 Imunoprofilaxia E Imunoterapia
4. ATIVIDADE PRATICA
Essa atividade consistirá na elaboração de um panfleto que deverá abordar vacinas presen-
tes no calendário de vacinação brasileiro. Devendo conter: contra quais patógenos a vacina 
protege, quais os antígenos presentes na vacina, se possui adjuvante e no caso positivo, 
qual, quando ela deve ser administrada (criança menor de X anos, adulto), quantas doses 
são necessárias para o protocolo completo, é necessário reforço de quanto em quanto tem-
po. Todas as respostas, caso existam, devem estar contidas no seu panfleto.
O panfleto deve ter um caráter informativo, e você poderá adicionar fotos, desenhos, tre-
chos de músicas, ilustrações e utilizar tanto programas de computador, quanto papel e lápis 
de cor, canetinha, recortes de revistas/ jornais, etc. Neste caso, o panfleto deverá ser esca-
neado para o envio. 
Atividade 1.
REFERÊNCIAS 
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia Básica - Funções e Distúrbios do Sis-
tema Imunológico. 6. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2021.
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janei-
ro: Elsevier, 2019.
COICO, Richard; SUNSHINE, Geoffrey. Imunologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. Reim-
pressão 2019.
DELVES, Peter J.; MARTIN, Seamus J.; BURTON, Dennis R.; ROITT, Ivan M. ROITT - Fundamentos da 
Imunologia. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018
EDUCANDO PARA A PAZ
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UNIDADE 14
HIPERSENSIBILIDADES E IMUNODEFICIÊNCIAS
Avaliar estratégias preventivas e terapêuticas contra patógenos na relação com 
doenças do sistema imune.
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1. HIPERSENSIBILIDADES E IMUNODEFICIÊNCIAS 
O sistema imunológico tem a função de proteger o organismo contra o ataque dos mais 
diversos tipos possíveis de antígenos, mas o que acontece quando o sistema imunoló-
gico falha e induz, por exemplo, a uma resposta contra tecidos do próprio hospedeiro? 
Ou inicia uma resposta desproporcionalmente intensa contra um antígeno? Nestas situ-
ações são observadas as reações de hipersensibilidade que serão discutidas neste 
capítulo. Em seguida, serão abordadas as imunodeficiências, que correspondem a 
situações em que o sistema imunológico possui a deficiência em algum componente 
imunológico importante, levando a um prejuízo na resposta imunológica.
2. HIPERSENSIBILIDADE TIPOS 1-4
As hipersensibilidades são doenças causadas por respostas imunológicas mal controla-
das ou erroneamente direcionadas contra antígenos próprios ou moléculas ambientais; 
estas respostas inadequadas são a causa do dano tecidual e funcional. As hipersensi-
bilidades são divididas em 4 tipos, de acordo com o mecanismo imunológico causador 
das lesões (Figura 1).
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175Microbiologia e Imunologia
Hipersensibilidades e imunodeficiências
Figura 01. Classificação das reações de hipersensibilidade
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 252).
176 Microbiologia e Imunologia
U14 Hipersensibilidades E Imunodeficiências
2.1 REAÇÃO DE HIPERSENSIBILIDADE TIPO I
A reação de hipersensibilidade do tipo I também pode ser chamada de reação de hiper-
sensibilidade imediata, devido à rapidez com que a resposta é ativada e se manifesta 
no organismo – em geral cerca de 10 a 15 minutos.
As reações de hipersensibilidade do tipo I incluem as alergias ou desordens atópicas. 
São um conjunto de doenças caracterizadas pela ativação de respostas com perfil Th2, 
produção de anticorpos da classe IgE e ativação de mastócitos. Estas células, quan-
do ativadas, sofrem degranulação, liberando massivas doses de aminas vasoativas 
(como a histamina), mediadores lipídicos (prostaglandinas e leucotrienos) e citocinas 
inflamatórias (como TNF-α). Estas respostas podem se manifestar de formas diferen-
tes, dependendo da quantidade de mastócitos ativados e do local de ativação, causando 
desde alergias respiratórias como a rinite, até reações graves e potencialmente fatais.
A alergia é o tipo de hipersensibilidade mais comum no mundo; estima-se que cerca 
de 10 - 20% da população sofra de algum tipo de alergia, sendo que este número é 
maior em países mais desenvolvidos.
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Algumas pessoas são mais propensas a desenvolverem alergias, essas pessoas são 
chamadas de atópicas. A atopia é influenciada por diferentes fatores, incluindo predis-
posição genética e exposição a certos antígenos ambientais, chamados alérgenos. 
Em pessoas atópicas, o contato com um alérgeno irá induzir uma resposta que levará a 
diferenciação dos linfócitos T CD4+ na subpopulação Th2, com produção das citocinas 
IL-4, IL-5 e IL-13. Essas citocinas induzem a troca de classe no linfócito B, estimulando 
a produção de anticorpos da classe IgE. Também atuam na ativação de eosinófilos – 
outra célula que participa das reações alérgicas – e produção de muco. 
As reações de hipersensibilidade tipo I apresentam duas fases. No primeiro contato 
com o alérgeno, ocorre a etapa de sensibilização do mastócito. Nesta fase, os anti-
corpos IgE produzidos pelos plasmócitos ativados pelo alérgeno são reconhecidos por 
receptores específicos na superfície do mastócito (e do eosinófilo), chamados recepto-
res Fcε. Dessa forma, o mastócito recoberto por IgE específica para o alérgeno se torna 
sensibilizado para aquele alérgeno. 
Após uma nova exposição ao mesmo alérgeno, ocorre o reconhecimento pelos anti-
corpos IgE ligados ao mastócito promovendo sua ativação e degranulação. Os mastó-
citos ativados produzem dois tipos de grânulos. Os grânulos pré-formados, ricos em 
histamina e mediadores lipídicos (como prostaglandinas e leucotrienos), são libera-
dos logo após o contato do mastócito com o alérgeno, sendo responsáveis pela fase 
imediata da resposta alérgica. Os grânulos neoformados, produzidos após ativação 
do mastócito pelo alérgeno, contêm citocinas inflamatórias (como TNF-α) e são res-
ponsáveis pelos sintomas da fase tardia da resposta alérgica (Figura 2).
U14
177Microbiologia e Imunologia
Hipersensibilidades e imunodeficiências
A histamina induz contração da musculatura lisa (como a encontrada nas vias res-
piratórias e sistema digestório) e vasodilatação, que resulta em aumento da perme-
abilidade vascular e edema. Como resultado, as reações alérgicas podem incluir in-
chaço (resultante do edema), dificuldade respiratória (bronco-constrição) e sintomas 
digestivos como dores vômito e diarreia. Esses sintomas podem ser exacerbados 
pela liberação de mediadores lipídicos, enquanto as citocinas da fase tardia atraem 
células inflamatórias. Além disso, a citocina IL-13, produto da resposta Th2, aumenta 
a produção de muco. 
Embora os mastócitos sejam as principais células envolvidas com as respostas alérgi-
cas, basófilos e eosinófilos também participam deste mecanismo. 
Figura 02. Sequência de eventos na hipersensibilidade imediata
Fonte:adaptada de Abbas et al. (2021, p. 253).
Diferentes tipos de alérgenos desencadeiam respostas de hipersensibilidade tipo I; 
essas moléculas compartilham algumas características, como baixo peso molecular e 
elevada biodisponibilidade. Além disso, alguns antibióticos, como a penicilina, tem a 
capacidade de se ligar a proteínas do hospedeiro, formando complexos hapteno-car-
reador, que desencadeiam reações de hipersensibilidade. 
As manifestações clínicas das doenças alérgicas podem ser mais ou menos gra-
ves de acordo com as características específicas dos alérgenos e de caracterís-
ticas do indivíduo. A Figura 3 mostra algumas doenças causadas por reações de 
hipersensibilidade tipo I. 
178 Microbiologia e Imunologia
U14 Hipersensibilidades E Imunodeficiências
Figura 03. Manifestações clínicas das reações de hipersensibilidades
 
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 258).
2.2 REAÇÃO DE HIPERSENSIBILIDADE TIPO II
As doenças de hipersensibilidade do tipo II são caracterizadas pela produção de anti-
corpos. que reconhecem e se ligam a moléculas presentes em tecidos do próprio hos-
pedeiro. São, portanto, consideradas doenças autoimunes. Uma vez que estas respos-
tas são direcionadas ao órgão ou tecido onde o antígeno é produzido, as doenças de 
hipersensibilidade tipo II são tecido-específicas.
Essas reações podem ser causadas por anticorpos das classes IgM ou IgG que ao re-
conhecer antígenos próprios, podem causar três efeitos distintos no organismo: 1 – Op-
sonização e promoção da fagocitose; 2 – Inflamação mediada pela ligação do anticorpo 
ou pela ativação do sistema complemento e; 3 - Bloqueio de função do órgão ou tecido 
afetado. Esses efeitos podem ser vistos na Figura 4.
U14
179Microbiologia e Imunologia
Hipersensibilidades e imunodeficiências
Figura 04. Mecanismos efetores causados pela hipersensibilidade do tipo II
Fonte: Abbas et al. (2019, p. 421).
Um exemplo de manifestação clínica onde os anticorpos que se ligam em tecidos pró-
prios causam opsonização e ativação da fagocitose é a anemia hemolítica autoimune. 
Nesta doença, anticorpos se ligam a proteínas da membrana das hemácias, estimulan-
do sua destruição por fagocitose e causando anemia. 
A febre reumática é causada pela ligação de anticorpos da classe IgG originalmente 
produzidos contra uma proteína presente na bactéria Streptococcus pyogenes (a prin-
cipal causa bacteriana de infecções de garganta). Esses anticorpos se ligam de forma 
cruzada à miosina cardíaca, uma proteína presente no coração. Essa semelhança en-
180 Microbiologia e Imunologia
U14 Hipersensibilidades E Imunodeficiências
tre antígenos de microrganismos e proteínas próprias é conhecida como mimetismo 
molecular. A ligação dos anticorpos à miosina desencadeia uma reação inflamatória 
(miocardite) que destrói as células do tecido cardíaco.
A Doença de Graves é uma doença autoimune causada pela produção de anticorpos 
contra o receptor do hormônio estimulador da tireoide (TSH); a ligação dos anticorpos 
causa uma estimulação constante do receptor, resultando em um quadro de hiperti-
reoidismo, com a liberação de hormônios tiroidianos. Outros exemplos de doenças 
causadas por hipersensibilidade do tipo II estão mostrados na Figura 5. 
Figura 05. Doenças humanas mediadas por anticorpos (hipersensibilidade tipo II)
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 261).
2.3 REAÇÃO DE HIPERSENSIBILIDADE TIPO III
As reações de hipersensibilidade do tipo III são doenças causadas por anticorpos das classes 
IgG ou IgM, que formam imunocomplexos com antígenos circulantes. Como esses comple-
xos não são formados em um local específico e circulam no organismo, este tipo de hipersen-
sibilidade caracteriza doenças sistêmicas. Os locais de deposição destes imunocomplexos 
U14
181Microbiologia e Imunologia
Hipersensibilidades e imunodeficiências
irão determinar o tipo de doença. Assim, se os imunocomplexos se depositarem, por exemplo, 
nos rins, causam nefrite; na sinóvia, artrite; e nos vasos sanguíneos, vasculite. A formação dos 
imunocomplexos é exemplificada na Figura 6.
Figura 06. Formação de imunocomplexos na hipersensibilidade tipo III
Fonte: Coico e Sunshine (2010, p. 242).
182 Microbiologia e Imunologia
U14 Hipersensibilidades E Imunodeficiências
As reações de hipersensibilidades do tipo III são a causa de várias doenças autoimu-
nes, como o lúpus eritematoso sistêmico (LES), nesta doença, são produzidos anticor-
pos contra proteínas encontradas no núcleo das células ou contra DNA, que se ligam 
aos antígenos-alvo formando imunocomplexos. Estes circulam no organismo, podendo 
se depositar em diversos locais e ativar respostas inflamatórias.
Figura 07. Doenças humanas mediadas por imunocomplexos (hipersensibilidade tipo III)
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 262).
2.4 REAÇÃO DE HIPERSENSIBILIDADE TIPO IV
As reações de hipersensibilidade do tipo IV envolvem a ativação de respostas celulares, 
com participação de linfócitos T auxiliares (Th) e citotóxicos (Tc). Em geral, essas rea-
ções são formadas contra moléculas próprias, resultando em doenças autoimunes, em-
bora também podem ser desencadeadas por infecções crônicas, como a tuberculose. 
Esse tipo de resposta imune também é conhecido como hipersensibilidade tardia, e 
em geral leva de 1 a 3 dias para se desenvolver, após contato com o antígeno ativador. 
A ativação dos linfócitos T auxiliar e sua diferenciação nas populações Th1 e Th17 leva 
à liberação de citocinas como o IFN-γ e IL-17, respectivamente. Ambas contribuem com 
a ativação de respostas inflamatórias e dano tecidual: IFN-γ promove a ativação de 
macrófagos, enquanto IL-17 atrai neutrófilos. Os linfócitos T citotóxicos também con-
tribuem para a destruição dos tecidos afetados, por sua ação citolítica e produção de 
citocinas. 
U14
183Microbiologia e Imunologia
Hipersensibilidades e imunodeficiências
Assim como ocorre na hipersensibilidade tipo II, o tipo de antígeno ativador determina a 
doença resultante. Na esclerose múltipla, o reconhecimento de proteínas que compõem 
a bainha de mielina causa sua destruição, enquanto respostas inflamatórias contra an-
tígenos das ilhotas do pâncreas causam diabetes tipo I. A Figura 8 contém exemplos de 
doenças causadas por reações de hipersensibilidade tardia. É importante salientar que 
estas reações não são alergias, pois o mecanismo da lesão não envolve a participação 
de anticorpos IgE nem mastócitos. 
Figura 08. Doenças humanas mediadas por células T (hipersensibilidade tipo IV)
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 266).
O teste da tuberculina é utilizado no diagnóstico da tuberculose. Consiste na aplica-
ção intradérmica de um preparado de antígenos da bactéria Micobacterium tuberculo-
sis (PPD, do inglês purified protein derivative), que, em pessoas que tiveram contato 
prévio com a bactéria, promove uma resposta inflamatória local após 1 a 3 dias. Essa 
resposta causa uma pápula no local da aplicação, que pode ser mensurada para 
análise diagnóstica. SA
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184 Microbiologia e Imunologia
U14 Hipersensibilidades E Imunodeficiências
3. IMUNODEFICIÊNCIAS CONGÊNITAS E ADQUIRIDAS
Imunodeficiências são doenças resultantes de falhas nos mecanismos de defesa imu-
nológica, que se caracterizam por uma maior susceptibilidade a infecções e a certos 
tipos de tumor. 
As imunodeficiências são classificadas em dois grupos: as primárias ou congênitas, 
e as secundárias ou adquiridas. As imunodeficiências primárias são causadas por 
mutações em genes envolvidos com a produção de células imunes ou seu funciona-
mento. Incluem tanto defeitos na imunidade inata quanto na adaptativa, e resultam em 
um amplo conjunto de doenças. Mutações em genes envolvidos com a maturação dos 
linfócitos B e T resultam em falha na produção de linfócitos funcionais. Pacientes com 
esses tipos de mutação não desenvolvem respostas adaptativas adequadas. Diversos 
defeitos genéticos podem afetar o desenvolvimento dos linfócitos, quando LT e LB são 
afetados, a doença resultante é chamada de imunodeficiênciacombinada severa. De-
pendendo da localização cromossômica do gene defeituoso, a doença resultante pode 
ser autossômica (quando o gene afetado se localiza em um cromossomo não sexual) 
ou ligada ao X (quando o gene defeituoso se encontra no cromossomo X). A Figura 9 
inclui exemplos de imunodeficiências primárias resultantes de defeitos na maturação 
dos linfócitos. 
Figura 09. Exemplos de imunodeficiências primárias que resultam de defeitos na maturação de linfócitos
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 274).
U14
185Microbiologia e Imunologia
Hipersensibilidades e imunodeficiências
Há imunodeficiências nas quais os defeitos genéticos não impedem a produção dos 
linfócitos, mas afetam seu funcionamento. Certas mutações podem afetar a ativação 
dos linfócitos T pelas células apresentadoras de antígenos (como a síndrome do linfó-
cito nu), ou as interações entre linfócitos T e B (como a síndrome de hiper-IgM).
Defeitos que afetam a imunidade inata incluem, por exemplo, a doença granulomato-
sa crônica. Esta doença é consequência da falha da produção da enzima oxidase fa-
gocítica, envolvida na destruição de microrganismos fagocitados. Nos pacientes com 
esta doença, ocorre uma falha no mecanismo de fagocitose, que resulta na formação 
de granulomas.
Granulomas são agregados de células inflamatórias, normalmente produzidos em 
resposta a infecções crônicas. A persistência dos antígenos no organismo promove 
contínua ativação de macrófagos e células T, que foram estruturas multicelulares 
para tentar evitar a disseminação da infecção. Os granulomas são comuns nos pul-
mões de pacientes com tuberculose, por exemplo. 
SA
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A 
M
A
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Outros defeitos na imunidade inata incluem deficiências em proteínas do sistema com-
plemento, impedindo a ativação adequada da cascata do complemento e resultando em 
maior susceptibilidade a vários tipos de infecção, e deficiência na adesão leucocitá-
ria, na qual mutações em genes que codificam integrinas reduzem a capacidade dos 
leucócitos de migrarem para os tecidos durante infecções. 
As imunodeficiências secundárias são aquelas adquiridas pelo paciente como resul-
tado de infecções, certos tipos de tratamento, ou deficiências nutricionais. A Figura 10 
sumariza as principais causar de imunodeficiências adquiridas e o mecanismo imuno-
lógico prejudicado.
186 Microbiologia e Imunologia
U14 Hipersensibilidades E Imunodeficiências
Figura 10. Principais causas de imunodeficiências adquiridas
 
Fonte: Abbas et al. (2021, p. 279).
O principal exemplo de imunodeficiência adquirida é a infecção pelo vírus da imuno-
deficiência humana (HIV). Esse vírus infecta células que expressam a molécula CD4, 
como o linfócito T auxiliar (LTh), o macrófago e a célula dendrítica. Com a evolução da 
doença, a destruição das células infectadas pelo vírus resulta em um quadro de imuno-
deficiência. Quando o número de células T se torna criticamente baixo, o paciente entra 
na fase final da doença, ou AIDS (SIDA, síndrome da imunodeficiência adquirida). Nes-
ta fase, são comuns infecções oportunistas, que podem resultar na morte do paciente. 
ATIVIDADE PRÁTICA
Anafilaxia 
MJS, 4 anos, sexo feminino, participava de um piquenique com a família no campo 
quando foi picada por uma abelha no antebraço esquerdo, que ficou inchado. Alguns 
minutos depois da picada, MJS desenvolveu dificuldade respiratória e começou a vo-
mitar. Também se queixou de fraqueza generalizada. Seus pais a levaram à emer-
gência, e no caminho ela perdeu a consciência. Ao chegar ao hospital, MJS foi ime-
diatamente examinada. Sua pressão sanguínea estava muito baixa (40:20, sendo o 
normal=90:40), ela estava taquicárdica e sua respiração era superficial e rápida. Foi 
diagnosticada reação anafilática, e a criança foi tratada com epinefrina intravenosa, an-
ti-histamínico e prednisona (um anti-inflamatório). Em 30 minutos, sua pressão voltou 
a normal, a pulsação diminuiu e a respiração se tornou menos forçada. Após 6 horas 
em observação, MJS recebeu alta e uma receita de anti-histamínico e anti-inflamatório 
oral para continuar o tratamento em casa.
U14
187Microbiologia e Imunologia
Hipersensibilidades e imunodeficiências
Quais sintomas de MJS são sugestivos de uma reação anafilática? Qual a causa des-
ses sintomas?
Atividade 1.
Quais sintomas de MJS são sugestivos de uma reação anafilática? Qual a causa desses Quais são 
as etapas de uma reação de hipersensibilidade tipo I, como a apresentada por MJS?
Atividade 2.
Por que foram prescritos anti-histamínico e anti-inflamatório à paciente?
Atividade 3.
188 Microbiologia e Imunologia
U14 Hipersensibilidades E Imunodeficiências
CONCLUSÃO:
Microbiologia é ciência que estuda os microrganismos – seres microscópicos como 
bactérias, fungos e vírus. O mundo microbiano afeta vários aspectos da vida cotidia-
na; muitos microrganismos e seus produtos são utilizados nas indústrias de alimentos, 
bebidas alcóolicas, farmacêutica, etc; outros desempenham importantes papéis ecoló-
gicos, atuando como decompositores de matéria orgânica. Há ainda microrganismos de 
importância clínica – os patógenos, responsáveis por diversas doenças de gravidade 
variável, como por exemplo febre hemorrágica, AIDS e Candidíase. Neste e-book, fo-
ram apresentados aspectos da morfologia, estrutura, reprodução e metabolismo micro-
biano, bem como técnicas de coloração e microscopia utilizadas para sua identificação 
e cultivo em laboratório – ferramentas importantes no diagnóstico de infecções e na 
pesquisa. Também foram abordados os métodos utilizados para controlar o crescimento 
microbiano e os mecanismos de resistência desenvolvidos pelos microrganismos, que 
influenciam a escolha da opção terapêutica ou técnica de assepsia mais adequada. 
Finalizando a primeira parte do e-book, foram abordadas as etapas do processo infec-
cioso e os fatores de virulência que contribuem para a patogenicidade, superando as 
defesas do hospedeiro.
O sistema imunológico atua na defesa do organismo, graças à sua capacidade de distin-
guir o próprio (tecidos do hospedeiro) do não próprio (agentes invasores, como micror-
ganismos patogênicos) e montar uma resposta contra o não próprio. Na segunda parte 
deste e-book, foram abordados os componentes do sistema imune, sua organização e 
etapas da resposta imunológica, desde a entrada do antígeno no organismo, ativação 
das defesas inatas, e resposta imunológica adaptativa, e seus mecanismos efetores. 
Foram apresentados aspectos referentes à manipulação do sistema imune, por meio da 
vacinação e das imunoterapias. Por fim, foram apresentadas as doenças causadas pelo 
funcionamento inadequado do sistema imune, incluindo as imunodeficiências – em que 
há falhas na maturação ou ativação de células ou moléculas de defesa – e as hipersen-
sibilidades – caracterizadas por respostas imunes mal controladas ou mal direcionadas.
EDUCANDO PARA A PAZ
CONCLUSÃO
Microbiologia é ciência que estuda os microrganismos – seres microscó-
picos como bactérias, fungos e vírus. O mundo microbiano afeta vários 
aspectos da vida cotidiana; muitos microrganismos e seus produtos são 
utilizados nas indústrias de alimentos, bebidas alcóolicas, farmacêuti-
ca, etc; outros desempenham importantes papéis ecológicos, atuando 
como decompositores de matéria orgânica. Há ainda microrganismos 
de importância clínica – os patógenos, responsáveis por diversas doen-
ças de gravidade variável, como por exemplo febre hemorrágica, AIDS e 
Candidíase. Neste e-book, foram apresentados aspectos da morfologia, 
estrutura, reprodução e metabolismo microbiano, bem como técnicas de 
coloração e microscopia utilizadas para sua identificação e cultivo em 
laboratório – ferramentas importantes no diagnóstico de infecções e na 
pesquisa. Também foram abordados os métodos utilizados para contro-
lar o crescimento microbiano e os mecanismos de resistência desenvol-
vidos pelos microrganismos, que influenciam a escolha da opção tera-
pêutica ou técnica de assepsia mais adequada. Finalizandoa primeira 
parte do e-book, foram abordadas as etapas do processo infeccioso e os 
fatores de virulência que contribuem para a patogenicidade, superando 
as defesas do hospedeiro.
O sistema imunológico atua na defesa do organismo, graças à sua ca-
pacidade de distinguir o próprio (tecidos do hospedeiro) do não próprio 
(agentes invasores, como microrganismos patogênicos) e montar uma 
resposta contra o não próprio. Na segunda parte deste e-book, foram 
abordados os componentes do sistema imune, sua organização e etapas 
da resposta imunológica, desde a entrada do antígeno no organismo, 
ativação das defesas inatas, e resposta imunológica adaptativa, e seus 
mecanismos efetores. Foram apresentados aspectos referentes à mani-
pulação do sistema imune, por meio da vacinação e das imunoterapias. 
Por fim, foram apresentadas as doenças causadas pelo funcionamento 
inadequado do sistema imune, incluindo as imunodeficiências – em que 
191
REFERÊNCIAS
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia Básica - Funções e Distúrbios do Sis-
tema Imunológico. 6. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2021.
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janei-
ro: Elsevier, 2019.
COICO, Richard; SUNSHINE, Geoffrey. Imunologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. Reim-
pressão 2019.
DELVES, Peter J.; MARTIN, Seamus J.; BURTON, Dennis R.; ROITT, Ivan M. ROITT - Fundamentos da 
Imunologia. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.
há falhas na maturação ou ativação de células ou moléculas de defesa 
– e as hipersensibilidades – caracterizadas por respostas imunes mal 
controladas ou mal direcionadas. 
EDUCANDO PARA A PAZcomo 
os ribossomos, responsáveis pela síntese de proteínas. 
 ` Nucleóide: É a região da célula procariótica onde se localiza o DNA bacteriano, que ge-
ralmente é único e circular.
 ` Plasmídeo: São moléculas de DNA extracromossômicos, que não estão ligados ao DNA 
bacteriano principal. Incluem genes que não são essenciais para sobrevivência de bacté-
rias, mas que conferem vantagens seletivas, como resistência a um antibiótico ou metal 
pesado, por exemplo. 
 ` Flagelo: Uma estrutura alongada, permite a locomoção da célula bacteriana. Podem ser 
únicos ou múltiplos, localizados, em geral, na região polar das células. É importante res-
saltar que apenas algumas espécies de bactérias contêm flagelo.
 ` Fímbrias: São filamentos proteicos menores e mais numerosos que os flagelos, au-
xiliam no processo de adesão aos tecidos e participam do processo de conjugação 
bacteriana (pilus).
 ` Ribossomos: Estão presentes em células procarióticas e eucaróticas, atuando na 
síntese proteica. 
17 Microbiologia e Imunologia
U1 Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
 ` Parede celular: É uma estrutura externa à membrana plasmática, responsável pela ma-
nutenção da forma das bactérias, além de influenciar o processo de divisão celular. É 
composta por peptideoglicanos – moléculas formadas por unidades de N-acetilglicosami-
na e ácido N-acetil murâmico ligadas, formando uma rede.
 ` Cápsula: É uma estrutura presente em algumas espécies bacterianas, localizada exter-
namente à parede celular. Funciona como reservatório de água, facilita o processo de 
adesão e invasão nos tecidos e dificulta a ação do sistema imune. 
As bactérias normalmente se reproduzem por fissão binária, isso significa que uma 
célula dá origem a duas células iguais. Em termos nutricionais, a maioria das bactérias 
utiliza compostos orgânicos como fonte de energia, mas é importante ressaltar que al-
gumas bactérias são capazes de fabricar seu próprio alimento através da realização da 
fotossíntese (ex.: cianobactérias) e outras obtêm alimentos de compostos inorgânicos. 
2.2 FUNGOS
A ciência responsável por estudar os fungos é chamada de micologia. Por um longo período, 
os fungos foram considerados como vegetais, porém em 1969, os fungos foram inseridos em 
seu próprio reino denominado Fungi. São compostos por células eucariontes, podendo ser 
unicelulares (leveduras) ou multicelulares (fungos filamentosos). Apresentam parede celular 
composta por quitina (o que difere da parede celular das bactérias). A forma de reprodução 
dos fungos pode ser assexuada ou sexuada. São aeróbios ou anaeróbios facultativos, e de-
gradam compostos orgânicos para obtenção de energia. 
Os fungos apresentam duas formas:
 ` Leveduras: Unicelulares, com forma esférica alongada e reprodução por brotamento (Figura 2).
Figura 02. Leveduras em brotamento - (Micrografia Saccharomyces cerevisiae)
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2017, p. 323).
 ` Fungos filamentosos: São os bolores e apresentam estrutura na forma de filamentos, 
U1
18Microbiologia e Imunologia
Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
sendo multicelulares (Figura 3).
Figura 03. Características das hifas dos fungos - A- Hifas septadoas e B- Hifas sem septos (cenocíticas)
Fonte: adaptada de França e Leite (2018, p. 139). 
Alguns fungos, classificados com dimórficos, podem se apresentar na forma de 
leveduras ou filamentosos, dependendo das condições ambientais (temperatura e 
concentração de CO2).
O crescimento dos fungos depende de condições ambientais como a temperatura, umi-
dade, quantidade de luz e pH (4-7), concentrações de O2 e CO2, macronutrientes (Ex.: 
Cálcio e Magnésio) e micronutrientes (Ex.: Zinco e fósforo).
A parede celular dos fungos atua na proteção da célula, promove manutenção da forma e 
induz a produção de anticorpos, sendo composta por quitina, carboidratos e cadeias lon-
gas de polissacarídeos, além de apresentar lipídeos e glicoproteínas. A membrana plas-
mática dos fungos atua como barreira semipermeável no transporte de substâncias além 
de conter esteróis como o ergosterol, uma molécula inerente a esse grupo de organismos. 
A forma de reprodução fúngica é variada; as leveduras se reproduzem por brotamen-
to, enquanto os fungos filamentosos podem se reproduzir de forma sexuada ou asse-
xuada, sendo os esporos a unidade reprodutiva desses dois processos.
19 Microbiologia e Imunologia
U1 Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
FUNGOS BACTÉRIAS
Tipo de célula Eucariótica Procariótica
Membrana celular Esteróis presentes Esteróis ausentes (exceto Myco-
plasma)
Parede celular Glicanos, mananas e quitina Peptideoglicano
Metabolismo Limitado a heterotrófico, aeróbio 
e anaeróbio facultativo
Heterotrófico, autotrófico, 
aeróbio, anaeróbio facultativo e 
anaeróbio
Quadro 03. Principais diferenças entre fungos e bactérias 
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2017, p. 321).
Para se aprofundar sobre o assunto, acesse o acervo digital e faça a leitura da Uni-
dade 3 do livro Micologia e virologia, tópico “Características reprodutivas dos fungos”.
Fonte: FRANÇA, Fernanda S.; LEITE, Samantha B. Micologia e virologia. SAGAH 
EDUCAÇÃO S.A., 2018. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/
books/9788595026827/. Acesso em: 08 abr. 2022.SA
IB
A 
M
A
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Existem diversas espécies de fungos patogênicos, que causam desde micoses tópicas 
(na pele ou unhas) até infecções sistêmicas graves e potencialmente fatais. Os fungos 
patogênicos têm a capacidade de penetrar nos tecidos, casando dano tecidual. Duas 
características são consideradas mecanismos de patogenicidade dos fungos: a primei-
ra é o dimorfismo, que permite que os fungos cresçam de duas formas distintas (levedu-
riforme/filamentoso) e a segunda é sua elevada resistência contra oxidantes presentes 
nas células de defesa. Os fungos também interferem na produção de citocinas e dimi-
nuem a atividade exercida por macrófagos. Exemplos de fungos patogênicos incluem 
Criptococcus spp.; Aspergillus spp e Rhizopus spp. Além dos fungos de importância clí-
nica, há espécies que infectam plantas, causando graves prejuízos econômicos, como 
por exemplo Sclerotium rolfsii, que causa o apodrecimento de folhas e frutos que ficam 
em contato direto com solo sob condições de umidade. 
Diversas espécies de fungos são utilizadas na indústria alimentícia. Alguns deles, como 
shitake, shimeji e cogumelo paris, são iguarias muito apreciadas em diversos países, 
enquanto as leveduras, graças à sua ação fermentativa, são utilizadas na fabricação 
de bebidas alcoólicas, laticínios, pães, etc. Os fungos também desempenham um im-
portante papel biológico, atuando como agentes decompositores de matéria orgânica. 
Fique atento e memorize! Principais diferenças entre bactérias e fungos a partir dos 
dados do Quadro 3.
U1
20Microbiologia e Imunologia
Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
3. VÍRUS 
Os vírus são diferentes dos grupos mencionados anteriormente, sendo tão pequenos 
que sua visualização só é possível utilizando a microscopia eletrônica. Não seguem o 
sistema de classificação em ordens, famílias, subfamílias, gênero e espécie. Definir os 
vírus como seres vivos ou não é uma polêmica na literatura, já que não possuem a or-
ganização básica de uma célula, nem são capazes de se reproduzir sozinhos. Por essa 
razão, alguns autores designam os vírus como partículas subcelulares. Outros pes-
quisadores afirmam que os vírus são seres vivos, pois apresentam a características 
inerentes a seres vivos, como a capacidade de reprodução (usando a maquinaria da 
célula hospedeira), mutação e evolução, além de apresentam material genético. Ambas 
justificativas são descritas e apresentadas nas principais referências de microbiologia.
Todos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, pois dependem da 
maquinaria da célula hospedeira para multiplicação. Além disso, os vírus não 
apresentammetabolismo ativo fora de uma célula, logo não produzem sua própria 
energia e proteínas. 
Uma partícula viral completa recebe a denominação de vírion e inclui o material genético 
– que pode ser DNA ou RNA, recoberto por um capsídeo formado por proteínas. Alguns 
vírus também possuem um envelope externo ao capsídeo, composto por lipídeos e pro-
teínas (Figura 4). Dessa forma, a estrutura dos vírus é composta de:
 ` Capsídeo: É uma capa proteica de diferentes formatos que compreende a maior parte da 
massa viral, tendo como função proteger o material genético. Cada capsídeo e composto 
por uma subunidade de proteína denominada capsômero. 
 ` Ácido nucleico: Nos vírus podem ser encontrados DNA ou RNA, sendo esse sentido 
positivo ou sentido negativo.
 ` Envelope: Alguns vírus apresentam envelope constituído de lipídeos, proteínas e carboi-
dratos; o envelope envolve o capsídeo. 
Figura 04. A- Morfologia de um vírus poliédrico não envelopado. B- Morfologia de 
um vírus helicoidal envelopado
Fonte: adaptada de Tortota et al. (2017, p. 361).
21 Microbiologia e Imunologia
U1 Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
Os vírus podem infectar qualquer classe de seres vivos, incluindo bactérias, plantas 
e animais. Os vírus que infectam bactérias são chamados de bacteriófagos. O ciclo 
infeccioso de um bacteriófago se inicia com a adsorção do vírus à bactéria, através de 
receptores específicos de superfície. Em seguida, ocorre a penetração, que consiste 
na injeção do DNA viral na célula bacteriana. A etapa seguinte, de biossíntese, envolve 
a produção de moléculas virais pela célula. Essas moléculas são agrupadas compondo 
as partículas virais completas na etapa de maturação e, por fim, ocorre a liberação dos 
vírus recém-formados e morte de célula. Este ciclo é chamado de ciclo lítico. Os vírus 
também podem apresentar um ciclo conhecido como lisogênico, no qual o material 
genético viral se funde ao genoma bacteriano e permanece latente, multiplicando-se a 
cada ciclo reprodutivo da bactéria. O ciclo lisogênico pode ser mantido até que o mate-
rial genético do vírus é ativado e entra no ciclo lítico. A Figura 05 sumariza os ciclos lítico 
e lisogênico de infecção viral.
Figura 05. Ciclo lítico e Ciclo lisogênico de infecção viral
1
4A 2
3A
5
3B
DNA do fago
(fita dupla).
O fago adsorve a
célula hospedeira
e injeta seu DNA.
Cromossomo
bacteriano.
Ocasionalmente, o profago pode 
ser removido do cromossomo
bacteriano por outro evento de
recombinação, iniciando um ciclo lítico.
Muitas divisões celulares
Ciclo lisogênico
4B A bactéria lisogênica
se reproduz normalmente
Profago
Por um processo de recombinação, 
o DNA do fago se integra ao cromossomo
bacteriano e se torna um profago.
O DNA do fago circulariza
e entra em ciclo lítico 
ou lisogênico
ou
Lise celular e liberação
de novos vírions. 
O DNA e as proteínas
dos novos fagos são sintetizados
e montados, formando novos vírions. 
Ciclo lítico
Fonte: adaptada de Tortota et al. (2012, 371).
Os vírus que infectam células animais possuem um ciclo ligeiramente diferente dos 
bacteriófagos. Nestes, durante a penetração, o capsídeo viral também entra na célula. 
Em seguida, ocorre uma etapa conhecida como desnudamento, onde o capsídeo se 
desorganiza e libera o material genético do vírus. As demais etapas prosseguem como 
mostrado na Figura 6.
U1
22Microbiologia e Imunologia
Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
Figura 06. Multiplicação dos vírus animal
Fonte: adaptada de Tortota et al. (2012, p. 375).
Diversos vírus são capazes de infectar células humanas e causar doença. Exemplos de 
vírus de RNA incluem os vírus da poliomielite, COVID-19, HIV, raiva, gripe, sarampo, 
ebola, entre outros; os vírus de DNA que causam infecção em humanos são, por exem-
plo, herpes-vírus e o vírus HPV (papilomavirus). 
Fique atento e memorize! Principais diferenças entre bactérias e vírus
BACTÉRIAS VÍRUS
Parasita intracelular Algumas espécies Sim
Membrana plasmática Sim Não
Reprodução por fissão binária Sim Não
Passagem por filtros bacterio-
lógicos
Não Sim
Possui DNA e RNA Sim Não (apenas um tipo de material 
genético)
Metabolismo de geração de 
ATP
Sim Não
Ribossomos Sim Não
Sensíveis a antibióticos Sim Não
Quadro 04. Diferenças entre Bactérias e vírus
Fonte: adaptada de Tortota et al. (2017, p. 359).
23 Microbiologia e Imunologia
U1 Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
3. EXERCÍCIO COMENTADO
Antes dos experimentos de Louis Pasteur, acreditava-se que os organismos vivos surgiam 
de matéria não-viva, por verem moscas surgindo do estrume e larvas surgindo de animais 
mortos e por observarem microrganismos em líquidos depois de um ou dois dias. 
Fonte: TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. ARTMED, 
2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/.
O enunciado refere-se a qual teoria? O experimento de Louis Pasteur contribuiu para 
divulgação de qual teoria? Explique as etapas desse experimento. 
O enunciado refere-se a teoria da abiogênese, conhecida como geração espontânea. Os 
cientistas que defendiam esta teoria acreditavam que os microrganismos se originavam a 
partir de plantas e tecidos de diversos animais mortos. O experimento de Louis Pasteur de-
monstrou a impossibilidade da geração espontânea. Pasteur demonstrou que os microrganis-
mos estão presentes no ar e podem contaminar soluções estéreis. Ele encheu vários frascos, 
que tinham a abertura em forma de pescoço curto, com caldo de carne e, então, ferveu o 
conteúdo. Alguns deles ele deixou que esfriassem abertos. Em poucos dias, esses frascos 
estavam contaminados com micróbios. Os outros frascos, lacrados após a fervura, estavam 
livres de microrganismos. A partir desses resultados, Pasteur fundamentou que os micróbios 
do ar eram os agentes responsáveis pela contaminação da matéria não viva. Pasteur, em se-
guida, colocou caldo em frascos de pescoço longo, com abertura terminal, e dobrou os pes-
coços, formando curvas no formato de um S. Os conteúdos dos frascos foram então fervidos 
e resfriados. O meio de cultura nos frascos não apodreceu e não apresentou sinais de vida, 
mesmo após meses. O modelo único criado por Pasteur permitia que o ar entrasse no frasco, 
mas o pescoço curvado capturava todos os microrganismos do ar que poderiam contaminar 
o meio de cultura. Pasteur mostrou que os microrganismos podem estar presentes na matéria 
não viva – sobre sólidos, em líquidos e no ar. Além disso, ele demonstrou conclusivamente 
que a vida microbiana pode ser destruída pelo calor e que métodos podem ser idealizados 
com o objetivo de bloquear o acesso dos microrganismos do ar aos meios nutrientes. Essas 
descobertas formam a base das técnicas de assepsia, que previnem a contaminação por 
microrganismos indesejáveis e que agora são práticas rotineiras para muitos procedimentos 
médicos e em laboratórios.
Exercício 1.
Resposta:
U1
24Microbiologia e Imunologia
Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
4. ATIVIDADES PRÁTICAS
Microbiologia é ciência que estuda os microrganismos, ou seja, os seres vivos minúsculos 
que só podem ser vistos por meio do microscópio. Alguns microrganismos são considerados 
patogênicos.
O que seria um microrganismo patogênico?
a. É um microrganismo com capacidade de causar doença.
b. É um microrganismo que não apresenta capacidade de causar doença.
c. É um microrganismo que faz parte da microbiota de determinado tecido.
d. É um microrganismo que faz parte da microbiota, mas com capacidade em causar doença.
e. É um microrganismo com fatores de virulência.
Atividade 1.
Durante muito tempo, os fungos foram considerados como vegetais e, somente a partir de 
1969, passaram a ser classificados como um reino à parte denominado Fungi, sendo a Mico-
logia é a ciência que estuda os fungos.
Sobre os fungos é correto afirmar que:
a.Sua parede celular é composta por peptideoglicano.
b. Sua parede celular é composta por glicanos, mananas e quitina.
c. Suas células são procarióticas.
d. Sua membrana celular não apresenta esteróis.
e. Apresentam esporos não reprodutivos.
Atividade 2.
25 Microbiologia e Imunologia
U1 Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
Os vírus são seres muito simples e pequenos, visíveis apenas por meio de microscopia eletrônica
Sobre os vírus é correto afirmar que:
I. Não apresenta membrana plasmática.
II. São parasitas intracelulares obrigatórios.
III. Ficam retidos por filtros bacteriológicos.
IV. São sensíveis a antibióticos.
V. Não se multiplicam por fissão binária.
Está correto o que se afirma em:
a. I, III e V
b. Somente II
c. I, II e V
d. II e V
e. II e IV
Atividade 3.
Em um sistema de nomenclatura descrito por Carolus Linnaeus (1735), cada organismo vivo 
é identificado por dois nomes, seguindo regras específicas.
Qual das opções abaixo estão respeitando as regras de nomenclatura para microrganismos?
A- Mycobacterium Tuberculosis. 
B- Bacilo da tuberculose.
C- Escherichia Coli
D- ESCHERICHIA COLI 
E- Mycobacterium tuberculosis.
Atividade 4.
U1
26Microbiologia e Imunologia
Características Gerais Dos Microrganismos: Bactérias, Fungos E Vírus
Os vírus são partículas que apresentam material genético, DNA ou RNA, que podem ser de 
fita dupla ou simples, envolto por um capsídeo. A morfologia do capsídeo varia de uma es-
pécie de vírus para outra. Os bacteriófagos apresentam uma cabeça icosaédrica e um corpo 
cilíndrico. Ainda apresentam estruturas adicionais como uma cauda que faz a ligação do vírus 
com a superfície da célula hospedeira.
Levando em consideração o conhecimento em relação aos bacteriófagos, assinale a alterna-
tiva que descreve corretamente o modo de replicação dos bacteriófagos:
A- Os bacteriófagos são vírus que infectam células humanas e podem se replicar utilizando 
dois processos: 1- Ciclo lítico, no qual a célula hospedeira morre ao final da replicação. 2- 
Ciclo lisogênico, no qual a célula hospedeira permanece viva.
B- Os bacteriófagos são vírus que infectam células bacterianas, e podem se replicar por 
fissão binária, onde uma partícula viral duplica seu material genético e em seguida se divide, 
gerando dois vírus idênticos.
C- Os bacteriófagos são vírus que infectam células bacterianas, e podem se replicar utilizan-
do dois processos: 1- O ciclo lisogênico em que se recombina com o DNA bacteriano. 2- Ciclo 
lítico, se multiplica e leva à produção de novos fagos, causando a morte da célula bacteriana 
durante sua liberação.
D- Os bacteriófagos são vírus que infectam células bacterianas, e podem se replicar utilizan-
do por dois processos: 1-Ciclo lítico, no qual a célula hospedeira permanece viva ao final da 
replicação.2- Ciclo lisogênico, no qual a célula hospedeira morre.
E- Os bacteriófagos são vírus que infectam células animais, e podem se replicar utilizando 
dois processos: 1- O ciclo lisogênico em que se recombina com o DNA bacteriano. 2- Ciclo 
lítico, se multiplica e leva à produção de novos fagos, causando a morte da célula bacteriana 
durante sua liberação.
Atividade 5.
REFERÊNCIAS
BLACK, Jacqueline G. Microbiologia - Fundamentos e Perspectivas. Grupo GEN, 2021. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788527737326/. Acesso em: 22 mar. 2022.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. ARTMED, 2017. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/. Acesso em: 22 mar. 2022.
FRANÇA, Fernanda S.; LEITE, Samantha B. Micologia e virologia. SAGAH EDUCAÇÃO S.A., 2018. Dispo-
nível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788595026827/. Acesso em: 22 mar. 2022.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. ARTMED, 2012.
EDUCANDO PARA A PAZ
28
UNIDADE 2
MORFOLOGIA, ASPECTOS DA 
MICROSCOPIA E COLORAÇÕES 
USADAS EM MICROBIOLOGIA
1. MORFOLOGIA E ARRANJO BACTERIANO
As bactérias são seres muito pequenos; enquanto uma célula humana possui ente 10 e 
100 μm (lê-se micrômetros), a maioria das bactérias varia de 0,5 a 2,0 μm. A presença 
da parede celular faz com que as bactérias apresentem formas variáveis, sendo as mais 
comuns: esférica (coco), alongada (bacilo), curvada (vibrião) e espiral (espirilo e es-
piroqueta), como mostra a Figura 01. Cocos, bacilos, vibriões e espirilos apresentam 
estrutura rígida, enquanto as espiroquetas são flexíveis. 
Figura 01. Formas mais comuns em bactérias
Fonte: adaptada de Black (2021, p. 80).
Certas células bacterianas, incluindo cocos e bacilos, podem ainda se organizar, for-
mando arranjos característicos. Os arranjos mais comuns incluem células organizadas 
em duplas, cadeias ou cachos de uva. Assim, cocos organizados em duplas são diplo-
cocos. em cadeias, estreptococos, e em cachos de uva, estafilococos. É importante 
ressaltar que existem inúmeras variações de arranjos. A Figura 2 apresenta os arranjos 
mais comuns de bactérias. 
Identificar as propriedades morfológicas, fisiológicas e de patogenicidade dos 
microrganismos.
C
O
M
PE
TÊ
N
C
IA
S
U2
29Microbiologia e Imunologia
Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
Figura 02. Arranjos de bactérias
Fonte: elaborada pelo autor.
O estudo da morfologia e organização celular auxilia no processo de identificação das 
bactérias, pois as bactérias de uma determinada espécie apresentam forma e arranjo 
característicos. Por exemplo, a bactéria Escherichia coli possui a forma de bacilo isola-
do, enquanto Streptococcus pneumoniae apresenta-se como cocos organizados em 
duplas, ou seja, diplococos. Entretanto, alguns microrganismos podem apresentar 
alteração em seu arranjo quando cultivados em laboratório. 
1.1. BACTÉRIAS GRAM-POSITIVAS E GRAM-NEGATIVAS
Além da morfologia e arranjo, as bactérias podem ser classificadas por meio das carac-
terísticas da parede celular em dois grandes grupos: Gram-positivas e Gram-negativas. 
A parede celular das bactérias Gram-positivas é composta basicamente por peptideo-
glicano, formado por açúcares e aminoácidos, e constitui até 75% de camada ao redor 
da célula. Ácidos teicoicos e lipoteicoicos também podem ser encontrados ao longo 
da parede celular das bactérias Gram-positivas. Esses ácidos podem atuar facilitando 
a entrada e saída de cátions das células bem como regular a atividade da autolisina, 
uma enzima que tem como função degradar a camada de peptideoglicano da bactéria 
durante o processo de divisão celular.
Na parede celular das bactérias Gram-negativas, a camada de peptideoglicano é mais 
fina, e os ácidos teicóicos e lipoteicóicos não estão presentes. Entretanto, a parede 
celular desse grupo de bactérias é mais complexa. Um espaço periplasmático separa 
a membrana plasmática da membrana externa, composta por proteínas, lipoproteínas, 
fosfolipídeos e lipopolissacarídeos (LPS). O LPS é formado por lipídeos e açúcares que 
variam de espécie para espécie; atua como endotoxina promovendo respostas inflama-
tórias e causando febre. 
É importante ressaltar que a maioria das bactérias de importância clínica possuem a 
parede celular típica (Gram-positivas e Gram-negativas). No entanto, existem bactérias 
com parede celular atípica, como as micobactérias, e bactérias sem parede celular, tais 
como micoplasmas. Observe no Quadro 1 a classificação das bactérias com relação à 
parede celular.
30 Microbiologia e Imunologia
U2 Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
Bactérias com parede celular típica
 ` Gram-positivas
 ` Gram-negativas
Bactérias com parede celular atípica
 ` Micobactérias
 ` Espiraladas
 ` Clamídias
 ` Riquétsias
Quadro 01. Grupos de bactérias com relação à parede celular
Fonte: elaborado pelo autor.
2. COLORAÇÕES USADAS EM MICROBIOLOGIA
Uma vez que as bactérias são, em sua maioria, transparentes, não é possível observar 
a sua estruturaou arranjo sem o auxílio de uma coloração. Logo, técnicas de colora-
ções são muito úteis no laboratório de microbiologia, especialmente a coloração de 
Gram, pois permite a visualização da maioria das bactérias de importância clínica. 
A coloração de Gram foi desenvolvida em 1884 pelo médico dinamarquês Hans Chris-
tian Gram. Esse método baseia-se na capacidade das paredes celulares das bactérias 
reterem, ou não, o corante. Assim, as bactérias com capacidade de reter um dos co-
rantes utilizados na técnica foram denominadas Gram-positivas e as bactérias que não 
retém o corante, Gram-negativas.
A coloração de Gram não é a única técnica de coloração utilizada para a visualização 
de bactérias. Acesse o acervo digital e conheça outros métodos de coloração para 
visualizar bactérias de parede celular atípica.
Fonte: TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. 
Porto Alegre: Grupo Artmed, 2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.
com.br/#/books/9788582713549/. Acesso em: 29 mar. 2022.
SA
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2.1. PREPARANDO ESFREGAÇO PARA COLORAÇÃO DE GRAM
Para que as bactérias possam ser coradas, primeiramente estas devem ser espalhadas 
sobre uma lâmina, procedimento denominado esfregaço, e posteriormente fixadas por 
meio do calor da chama de um bico de Bunsen. Esse procedimento simples precisa ser 
realizado com cuidado, pois, caso as bactérias não sejam fixadas de maneira adequada 
sobre a lâmina, poderão ser descartadas durante a técnica de coloração.
U2
31Microbiologia e Imunologia
Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
Passo a passo
Esfregaço
01. Esterilizar a alça bacteriológica no bico de Bunsen;
02. Coletar uma gota de solução salina estéril com a alça bacteriológica;
03. Colocar a gota de solução salina no centro de uma lâmina pré-identificada;
04. Esterilizar a alça bacteriológica novamente, esperar a alça esfriar;
05. Coletar 2 a 3 colônias de bactéria, com a mesma morfologia, da placa de petri;
06. Espalhar as colônias na gota de solução salina fazendo movimentos circulares até 
secar;
07. Passar a lâmina sobre a chama do bico de Bunsen para fixar as células.
2.2. TÉCNICA DE COLORAÇÃO DE GRAM
Após o preparo do esfregaço, as células bacterianas devem receber um tratamento 
com corantes, fixador e descorante, para serem visualizadas, com o auxílio de um mi-
croscópio óptico, e diferenciadas em Gram-positivas ou Gram-negativas.
A primeira etapa do processo consiste em cobrir o esfregaço da lâmina com um corante 
roxo, denominado cristal violeta ou violeta genciana. Neste estágio todas as células 
adquirem a coloração roxa proveniente do corante. 
A segunda etapa corresponde na cobertura do esfregaço com uma solução de lugol. 
Este atua como um mordente, formando um complexo com o cristal violeta, fixando o 
corante no citoplasma das células. 
A terceira etapa da técnica implica lavar o esfregaço com uma solução de álcool-ace-
tona. Nesse estágio, a espessa camada de peptideoglicano, presente na parede ce-
lular das bactérias Gram-positivas sofrerá um ressecamento e fará com que o corante 
cristal violeta permaneça dentro das células. Por outro lado, a camada de LPS da 
membrana externa das bactérias Gram-negativas será dissolvida, fazendo com que o 
corante seja excluído das células. Esta é etapa diferencial da coloração de Gram, na 
qual as bactérias Gram-negativas permanecem roxas, enquanto as Gram-positivas 
perdem a coloração. 
A etapa final consiste na aplicação de um contra corante rosado, que pode ser fucsina 
ou safranina, sobre o esfregado. As bactérias Gram-positivas permanecem com a cor 
roxa (Figura 3 A), enquanto as Gram-negativas se coram de vermelho (Figura 3 B).
32 Microbiologia e Imunologia
U2 Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
Figura 03. Coloração de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas
 Fonte: adaptada de Canva.
É importante ressaltar que alguns corantes de Gram podem ter tonalidades diferentes. 
Portanto, as bactérias Gram-positivas podem apresentar coloração roxo-azulada, en-
quanto bactérias Gram-negativas são observadas na cor rósea-avermelhada.
Passo a passo
Coloração de Gram
01. Cobrir o esfregaço com o corante Cristal Violeta por 1 minuto;
02. Descartar o corante e lavar o esfregaço com água destilada;
03. Cobrir o esfregaço com Lugol por 1 minuto;
04. Lavar o esfregaço com água destilada;
05. Lavar o esfregaço com uma solução de Álcool-acetona;
06. Lavar o esfregaço com água destilada;
07. Cobrir o esfregaço com contra-corante Fucsina por 30 segundos;
08. Lavar o esfregaço com água destilada;
09. Esperar a lâmina secar em posição vertical;
10. Observar a lâmina em microscópio óptico. 
U2
33Microbiologia e Imunologia
Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
Na Figura 4, é possível observar o que acontece nas células durante as etapas da 
coloração de Gram.
Figura 04. Coloração das bactérias nas etapas da coloração de Gram
Gram + Gram -
Esfregaço
Cristal Violeta
Lugol
Álcool-Acetona
Fuscina
Fonte: elaborada pelo autor.
3. TÉCNICAS EM MICROSCOPIA
As técnicas de microscopia permitem o aumento de imagens, através da luz ou feixes 
de elétrons que incidem sobre uma amostra e passam por um conjunto de lentes ob-
jetivas e oculares. A formação de imagens pelos microscópios fundamenta-se em um 
sistema de lentes combinadas, que são colocadas de forma a ampliar a imagem de 
objetos microscópicos. 
A microscopia de luz, representada pelo microscópio óptico, possui objetivas de 4, 10, 
40 e 100x. Valores que, quando multiplicados pela ampliação das lentes oculares (10x), 
ampliam o objeto analisado em 40, 100, 400 e 1000x, respectivamente. Nesse tipo de 
microscópio, o limite de resolução é de 200 nm, sendo possível observar microrganis-
mos como: bactérias, fungos e protozoários. A figura 05 mostra os tipos de objetivas 
mais utilizadas na microscopia óptica.
Em linhas gerais, os seguintes componentes ópticos do microscópio participam, direta 
ou indiretamente, na formação da imagem ampliada do objeto na retina do observador: 
Fonte de luz, lente condensadora, lentes objetivas e lente ocular.
34 Microbiologia e Imunologia
U2 Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
Figura 05. Tipos de objetivas na microscopia óptica
4x 10X 40X 100X
Fonte: elaborada pelo autor.
Os componentes mecânicos do microscópio estabilizam o sistema de lentes que repro-
duzem a imagem. A porção mecânica do microscópio é constituída pelos seguintes itens: 
I. base, com função estabilizadora; 
II. parafusos macro e micrométrico, que permitem a movimentação da base para cima e 
para baixo, promovendo o ajuste grosso (macrométrico) e fino (micrométrico) do foco; 
III. haste, onde estão articuladas todas as outras porções do microscópio; 
IV. charriot, que possibilita o movimento da lâmina no sentido horizontal; v) mesa, que cor-
responde à plataforma de suporte da amostra a ser analisada; 
V. revólver de objetivas que suportam as lentes objetivas; 
VI. canhão, que comporta duas lentes oculares na porção superior do microscópio.
Na Figura 6 é possível observar as partes mecânicas e ópticas de um microscópio óptico.
U2
35Microbiologia e Imunologia
Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
Figura 06. Componentes mecânicos e ópticos do microscópio óptico
1. Base
2. Fonte de luz
3. Parafusos macro e micrométrico
4. Haste
5. Leite condensadora 
6. Mesa
7. Charriot
8. Lentes objetivas
9. Revólver de objetivas
10. Canhão
11. Lente ocular
Fonte: adaptada de Carvalho (2019, p. 46).
Os princípios que regem a microscopia eletrônica são os mesmos descritos para a mi-
croscopia de luz; entretanto, ao invés de luz, feixes de elétrons incitam a amostra para 
a formação da imagem. Além disso, enquanto as lentes de microscópios ópticos são 
de vidro, microscópicos eletrônicos possuem lentes eletromagnéticas. A microscopiaeletrônica possui um limite de resolução de ampliação de um objeto de até 0,2 nm, 
permitindo a visualização de detalhes estruturais das células e a visualização de vírus.
Passo a passo
Focalização em microscópio óptico
01. Ligue o microscópio;
02. Coloque a lâmina sobre a platina e prenda com a presilha;
03. Movimentando o charriot, coloque o material na direção da luz;
04. Certifique-se que a lente de 4x está posicionada;
05. Suba a mesa movimentando o macrométrica até travar;
06. Olhando pelas oculares, abaixe lentamente a mesa com macrométrico até a ima-
gem ficar nítida;
36 Microbiologia e Imunologia
U2 Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
07. Utilize o micrométrico, se necessário, para ajustar o foco da imagem;
08. Posicione a objetiva de 10x e gire o micrométrico para ajustar o foco;
09. Posicione a objetiva de 40x e gire o micrométrico para ajustar o foco;
10. Antes de posicionar a objetiva de 100x, pingue uma gota do óleo de imersão sobre a 
amostra. Isso evita o risco na lente e permite uma melhor visualização.
11. Após terminar, limpe a objetiva de 100 x e a lâmina com éter.
Assista ao vídeo Coloração de Gram
Disponível em: https://drive.google.com/file/d/1QyTd-AXzS2TGcaDioqVoHfJjTYnhm-
BmC/view?usp=sharing. Acesso em: 28 jun. 2022
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4. EXERCÍCIO COMENTADO
A coloração de Gram, é um método de coloração de bactérias desenvolvido pelo médico 
dinamarquês Hans Christian Gram em 1884, o qual permite diferenciar bactérias a partir das 
colorações que estas adquirem após tratamento com agentes químicos específicos. O mé-
todo consiste em tratar sucessivamente um esfregaço bacteriano, fixado pelo calor, com os 
reagentes cristal violeta, lugol, álcool-acetona e fucsina.
Em qual estrutura das bactérias o reagente de Gram reage? Quais grupos de bactérias é 
possível observar após a coloração de Gram? Além da coloração, que outros aspectos im-
portantes são possíveis observar nas bactérias.
A coloração de Gram é uma técnica que permite diferenciar bactérias com diferentes estru-
turas de parede celular a partir das colorações que estas adquirem após tratamento com 
agentes químicos específicos. Assim, é possível observar e diferenciar bactérias em dois 
diferentes grupos: Gram-positivas e Gram-negativas. Além da diferenciação pela cor, outros 
aspectos, tais como: morfologia e arranjo, são possíveis após a confecção da técnica.
Exercício 1.
Resolução
U2
37Microbiologia e Imunologia
Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
5. ATIVIDADES PRÁTICAS
Em relação à classificação das bactérias: 
1. Bactérias esféricas agrupadas em cadeia recebem o nome de estafilococos. 
2. Bacilos organizados em dupla são denominados diplobacilos.
3. A coloração de Gram tem o intuito de corar a membrana plasmática das bactérias.
4. Bactérias Gram-negativas apresentam uma parede celular de grande complexidade.
5. A camada de peptideoglicano está presente na parede celular das bactérias Gram-positi-
vas e Gram-negativas. 
Assinale a alternativa que classifica, na ordem correta, as afirmações abaixo (1 a 5), como 
verdadeiras ou falsas:
a. 1 (F); 2 (V); 3 (F); 4 (V); 5 (V).
b. 1 (F); 2 (V); 3 (F); 4 (V); 5 (F).
c. 1 (V); 2 (V); 3 (F); 4 (V); 5 (F).
d. 1 (F); 2 (V); 3 (V); 4 (V); 5 (V).
e. 1 (V); 2 (F); 3 (V); 4 (V); 5 (V).
Atividade 1.
Durante uma aula prática de coloração de Gram, um estudante identificou bactérias com for-
ma arredondada, de coloração roxa, organizadas em arranjos complexos, semelhantes a ca-
chos de uva. Concluiu tratar-se de estafilococos Gram-negativos. A conclusão do aluno está:
a. Parcialmente correta, pois se trata de estafilococos Gram-positivos.
b. Parcialmente correta, pois se trata de estreptococos Gram-negativos.
c. Totalmente correta, pois se trata de estafilococos Gram-negativos.
d. Totalmente errada, pois se trata de estreptococos Gram-positivos.
e. Parcialmente correta, pois se trata de estafilobacilos Gram-negativos.
Atividade 2.
38 Microbiologia e Imunologia
U2 Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
A técnica de coloração de Gram utiliza uma série de lavagens e incubações sequenciais para 
distinguir as bactérias em dois grandes grupos, Gram-positivas e Gram-negativas. A lavagem 
com álcool-acetona compreende uma das etapas da coloração de Gram. Esta etapa é im-
portante porque:
a. A lavagem com álcool-acetona remove o LPS da parede celular das bactérias Gram-nega-
tivas, permitindo a saída do corante roxo.
b. A lavagem com álcool-acetona remove os açúcares da parede celular das bactérias Gram-
-positivas, permitindo a saída do corante roxo.
c. A lavagem com álcool-acetona remove os açúcares da parede celular das bactérias Gram-
-negativas, permitindo a saída do corante roxo.
d. A lavagem com álcool-acetona remove o LPS da parede celular das bactérias Gram-nega-
tivas, permitindo a entrada do corante roxo.
e. A lavagem com álcool-acetona remove os açúcares da parede celular das bactérias Gram-
-positivas, permitindo a entrada do corante roxo.
Atividade 3.
Durante o procedimento da coloração de Gram, um microbiologista inverteu a sequência dos 
corantes e submeteu a amostra à solução de álcool-acetona antes de adicionar a amostra no 
lugol. Com base na morfologia de bactérias e o objetivo da técnica de Coloração de Gram, 
qual é a consequência da distração do profissional? Assinale a alternativa correta.
a. Por conta desse erro, as bactérias Gram-positivas serão descoradas pela ação do álco-
ol-acetona.
b. As bactérias serão coradas normalmente, pois, o lugol é um corante que não faz nenhuma 
diferença na coloração de Gram.
c. Por conta desse erro, as bactérias Gram-negativas não serão coradas pelo lugol.
d. As bactérias permanecerão com o corante, pois, o álcool-acetona pode ser adicionado em 
qualquer etapa da coloração de Gram.
e. Apesar desse erro, o lugol também funciona como descorante e com isso consegue retirar 
o excesso de cristal violeta das células.
Atividade 4.
U2
39Microbiologia e Imunologia
Morfologia, Aspectos Da Microscopia E Colorações Usadas Em Microbiologia
A técnica de coloração de Gram é muito útil e muito usada em microbiologia. A técnica é 
simples, rápida e tem capacidade de identificar bactérias patogênicas classificadas de acordo 
com a composição da parede celular em Gram-positivas ou Gram-negativas. Sobre a colora-
ção de Gram marque a alternativa CORRETA:
a. Nas primeiras etapas, as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas absorvem de manei-
ra idêntica o cristal violeta e o lugol.
b. Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas apresentam o mesmo comportamento ao se-
rem tratadas com o álcool.
c. Ao receber o lugol, as bactérias Gram-negativas são coradas na cor avermelhada do 
corante.
d. Ao receber a fucsina, as bactérias Gram-positivas adquirem uma coloração rosada. 
e. As bactérias Gram-positivas adquirem coloração rosa proveniente do violeta genciana e 
as Gram-negativas coloração violeta.
Atividade 4.
REFERÊNCIAS
BLACK, Jaqueline G.; Microbiologia: fundamentos e perspectivas. 10. ed. Rio de Janeiro: GUANABARA 
KOOGAN, 2021.
CARVALHO, Hernandes F.; RECCO-PIMENTEL, Shirlei M. A Célula. 4. ed. Barueri: MANOLE, 2019.
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre: ARTMED, 2017. 
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582713549/. Acesso em: 22 mar. 2022. 
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto Alegre: ARTMED, 2012. 
TRABULSI, Luiz R.; ALTERTHUM. Microbiologia. 6. ed. São Paulo: Atheneu, 2015.
EDUCANDO PARA A PAZ
41
UNIDADE 3
METABOLISMO E 
CULTIVO MICROBIANO
RELAÇÃO DAS COMPETÊNCIAS
Reconhecer estratégias de controle de crescimento microbiano com base nos mecanismos de 
ação e resistência.
1. METABOLISMO MICROBIANO
Todos os seres vivos, incluindo as bactérias, necessitam de energia para sobreviver e 
se reproduzir. A somatória de todos osprocessos químicos efetuados por organismos 
vivos recebe o nome de metabolismo. Existem dois tipos de processos metabóli-
cos básicos: o catabolismo, no qual macromoléculas são quebradas em componentes 
mais simples com liberação de energia, e o anabolismo, que inclui as reações com 
gasto de energia, para formar moléculas mais complexas a partir das mais simples. O 
processo anabólico é utilizado para o crescimento, reprodução e reparação das células 
e o catabólico disponibiliza ao organismo energia necessária para realização de even-
tos consideradas indispensáveis, como motilidade, transporte e a produção de molécu-
las complexas. A Figura 1 representa a relação entre catabolismo e anabolismo. 
Figura 01. Metabolismo: Anabolismo e Catabolismo
Moléculas
maiores
Moléculas
menores
Energia
Fonte: elaborada pelo autor.
As enzimas são fundamentais para o metabolismo celular. São responsáveis por cata-
lisar as reações químicas, convertendo substratos em produtos. Elas atuam reduzin-
do a energia de ativação das reações químicas. Para exercer sua função catalítica, 
algumas enzimas necessitam da participação de moléculas denominadas cofatores; 
estes podem ser inorgânicos (como os íons metálicos) ou orgânicos (carreadores de 
elétrons, como FAD, NAD+ e NADP+. É importante ressaltar que sem energia algumas 
reações não aconteceriam, mesmo com a presença de enzimas. 
U3
42Microbiologia e Imunologia
Metabolismo E Cultivo Microbiano
A energia das células é armazenada na forma da molécula trifosfato de adenosina 
(ATP). Assim, a quebra da molécula de ATP libera energia para a célula. 
 ` Enzimas: Facilitam as reações metabólicas;
 ` ATP: Utilizado pelos microrganismos e outras células para obtenção de energia;
 ` Catabolismo: Reações acopladas à síntese de ATP;
 ` Anabolismo: Reações acopladas à quebra do ATP.FI
Q
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Os microrganismos podem obter energia a partir de diversos processos metabólicos, 
e então armazená-la na forma de ATP. De acordo com a forma como os organismos 
obtém energia, podem ser classificados em: 
 ` Fototróficos: obtêm energia a partir da luz;
 ` Quimiotróficos: obtêm energia a partir de compostos químicos orgânicos ou inorgânicos.
Além da fonte de energia, os microrganismos precisam de uma fonte de carbono, que 
pode ser uma molécula orgânica, como um carboidrato, ou inorgânica, como CO2 (di-
óxido de carbono). De acordo com a fonte de carbono que utilizam, os microrganismos 
podem ser classificados em:
 ` Autotróficos: organismos com capacidade de produzir seu próprio alimento, utilizando 
CO2 para gerar moléculas orgânicas;
 ` Heterotróficos: necessitam de moléculas orgânicas já sintetizadas para utilizar como ali-
mento, pois não são capazes de produzir seu próprio alimento.
Assim, os microrganismos que obtêm energia a partir da quebra de compostos orgâni-
cos podem ser classificados como quimioheterotróficos, enquanto aqueles que utilizam 
luz e CO2 para produção de energia são chamados fotoautotróficos. A figura 2 sumariza 
a diversidade metabólica dos microrganismos.
43 Microbiologia e Imunologia
U3 Metabolismo E Cultivo Microbiano
Figura 02. Classificação nutricional dos organismos
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2017, p. 138).
1.1 CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Os microrganismos utilizam como principal fonte energética o catabolismo dos carboi-
dratos, sendo a glicose o carboidrato de preferência para realização deste processo. 
Além disso, muitos microrganismos podem catabolizar lipídeos e proteínas para suprir 
a necessidade energética. 
Para produzir energia a partir da molécula de glicose, os microrganismos utilizam dois 
processos: Respiração celular e fermentação. Ambos se iniciam da mesma forma, 
com a quebra da molécula de glicose em um processo chamado de glicólise e, a 
partir deste ponto, seguem percursos diferentes. A respiração da glicose envolve três 
etapas: 1- Glicólise, 2-Ciclo de Krebs e 3-Cadeia transportadora de elétrons. A Figura 
3 apresenta as reações da a partir da glicólise diferenciando as etapas distintas para 
respiração e fermentação.
U3
44Microbiologia e Imunologia
Metabolismo E Cultivo Microbiano
Figura 03. Reações de glicólise; Respiração e Fermentação
Fonte: adaptada de Tortora et al. (2017, p. 120).
A glicólise é a etapa em que ocorre a oxidação da glicose em ácido pirúvico, produzindo 
ATP e NADH. No Ciclo de Krebs, ocorre a oxidação de acetil-CoA (oriundo do ácido 
pirúvico) em dióxido de carbono (CO2), com produção de ATP, NADH e FADH2. Na ca-
deia transportadora de elétrons, NADH e FADH2 sofrem oxidação, fornecendo elétrons 
que são transportados dos substratos por meio de reações de oxido-redução. A energia 
liberada destas reações é utilizada para gerar ATP. Na respiração celular, a maior parte 
do ATP é produzido na terceira etapa. 
Se o microrganismo necessita de oxigênio para seus processos metabólicos, é definido 
como aeróbio e aquele que não utiliza oxigênio, anaeróbio. Existem ainda organismos 
definidos como anaeróbio facultativos, que utilizam oxigênio quando este está dispo-
nível, mas sobrevivem na ausência. 
A respiração celular pode ser classificada como aeróbica – quando o aceptor final de 
elétrons da cadeia transportadora é o oxigênio ou anaeróbica – quando o aceptor final 
de elétrons é outra molécula inorgânica diferente do O2, como nitrato ou sulfato ou, em 
raros casos, uma molécula orgânica. A respiração anaeróbica resulta em uma menor 
produção de ATP do que a aeróbica. 
45 Microbiologia e Imunologia
U3 Metabolismo E Cultivo Microbiano
O processo de fermentação ocorre na ausência de oxigênio (O2). A etapa inicial con-
siste no processo de glicólise, porém não há Ciclo de Krebs nem cadeia transportadora 
de elétrons; o piruvato oriundo da glicólise é transformado em um produto orgânico. 
A quantidade de ATP gerado é menor do que na respiração, sendo, portanto, um pro-
cesso com rendimento energético menor. Há dois tipos de fermentação: fermentação 
ácida, que gera ácido láctico e fermentação alcóolica, que produz etanol. A primeira é 
realizada por bactérias do gênero Streptococcus e Lactobacillus, denominadas homo-
láticas (produzem somente ácido láctico). A fermentação do ácido láctico pode resultar 
na deterioração de alimentos; porém, também é utilizada para produção de alimentados 
fermentados, como iogurte, chucrute e picles. A fermentação alcoólica é efetuada por 
diversas bactérias e fungos (leveduras). As leveduras do gênero Saccharomyces, como 
resultado final do seu metabolismo energético, produzem etanol e CO2; o etanol é o 
álcool das bebidas alcoólicas e o dióxido de carbono é utilizado para o crescimento da 
massa do pão. Alguns organismos conseguem produzir tanto o ácido láctico quanto o 
etanol, e por isso recebem a denominação de heteroláticos.
Acesse o acervo digital e diferencie as etapas do processo de fermentação do ácido 
lático e fermentação alcoólica. Capítulo 5- Metabolismos microbiano.
Fonte: TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. 
Grupo A, 2017. 9788582713549. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.
com.br/#/books/9788582713549/.SA
IB
A 
M
A
IS
PRODUTO DA 
FERMENTAÇÃO USO COMERCIAL MICRORGANISMO
Etanol Cerveja, vinho Saccharomyces cerevisiae
Ácido acético Vinagre Acetobacter
Ácido láctico Queijo e iogurte Lactobacillus, Streptococcus
Ácido láctico Pão de centeio Lactobacillus delbrueckii
Acetona e butanol Uso farmacêutico e industrial Clostridium acetobutylicum
Quadro 01. Aplicações industriais para diferentes tipos de fermentações
Fonte: adaptado de Tortora et al. (2017, p. 132).
2. CRESCIMENTO MICROBIANO
O termo crescimento para microrganismos não se refere ao tamanho, mas sim ao au-
mento do número de células que ocorre através da divisão. As bactérias, ao crescerem, 
multiplicam-se e se acumulam formando colônias; uma colônia bacteriana é formada 
por centenas ou milhares de células microbianas. 
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46Microbiologia e Imunologia
Metabolismo E Cultivo Microbiano