Agentes patogénicos biológicos

Transcrição

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2 Agentes patogénicos biológicos Bactérias Fungos Nematelmintas Vírus Protozoários

3 Colónia de bactérias

4 Estrutura de uma bactéria Pili ou fímbrias Ribossomas Cápsula Parede Flagelo Citoplasma Vaculos (substancias de reserva) Plasmideo - DNA Nucleóide Membrana plasmática

5 Estrutura de uma bactéria Nucleóide Uma única grande molécula de DNA com proteínas associadas. O seu tamanho varia de espécie para espécie. Na Escherichia coli, o genoma tem quase 5 milhões de pares de bases e vários milhares de genes codificando mais de 4000 proteínas (o genoma humano tem 3 mil milhões de pares de bases e cerca de proteínas).

6 Estrutura de uma bactéria Plasmideo - DNA Plasmídeos circulares são pequenas moléculas de DNA que coexistem com o nucleóide. São trocadas na "reprodução sexual" entre bactérias. Os plasmideos têm genes, incluindo frequentemente aqueles que protegem a célula contra os antibióticos.

7 Estrutura de uma bactéria Citoplasma Citoplasma: é um fluido com consistência de gel, semelhante ao dos eucariotas, com sais, glicose e outros açúcares, proteínas funcionais e várias outras moléculas orgânicas. Contém também RNA da transcrição génica e cerca de 20 mil ribossomas que são diferentes dos dos eucariotas

8 Estrutura de uma bactéria Membrana plasmática Membrana plasmática: é uma dupla camada de fosfolípidos, com proteínas importantes para a permeabilidade a nutrientes e outras substâncias e defesa. Tem invaginações onde se realizam reacções da cadeia respiratória ou da fotossíntese.

9 Estrutura de uma bactéria Parede Parede celular: e rígida e confere forma as bactérias. Tem funções de protecção. A parede celular é o alvo de muitos antibióticos. E formada por polissacarídeos e polipeptídeos. Contém, em algumas espécies infecciosas, a endotóxina lipopolissacarídeo (LPS) uma substância que leva a reacção excessiva do sistema imunitário, podendo causar a morte do hospedeiro devido a choque séptico.

10 Estrutura de uma bactéria Cápsula Cápsula- A maioria das bactérias patogénicas têm uma camada de polissacardeos que protege contra desidratação e reconhecimento pelo sistema imunitário do hospedeiro, vírus e células fagocitárias.

11 Estrutura de uma bactéria Pili ou Fimbrias Fímbrias ou Pílios: são microfibrilas proteicas que se estendem da parede celular em muitas espécies Gram-negativas. Têm funções de ancoramento da bactéria ao seu meio e são importantes na patogénese. Um tipo especial de pili é o pili sexual, estrutura oca que serve para ligar duas bactérias, de modo a trocarem plasmídeos.

12 Estrutura de uma bactéria Flagelo Flagelo: estrutura proteica que roda como uma hélice. Muitas espécies de bactérias movem-se com o auxílio de flagelos. Os flagelos bacterianos são muito simples e completamente diferentes dos flagelos dos eucariota.

13 Estrutura de uma bactéria Vacúolo Vacúolo: não são verdadeiros vacúolos já que não são delimitados por dupla membrana lipídica como os das plantas. São grânulos de substâncias de reserva, como açúcares complexos.

14 Estrutura de uma bactéria m.e. Parede bateriana m.i. membrana plasmática

15 Classificação Gram (Hans Christian Gram) bactérias "Gram-positivas". Coram de cor púrpura ou azul quando fixada com violeta-cristal Apresentam uma parede espessa de peptidoglicanos Grambactérias "Gram-negativas". Coram de vermelho com a técnica de Gram. Possuem uma parede celular dupla, em que a interna é uma fina camada de peptidoglicanos, enquanto que a exterior é formada por carboidratos, fosfolípidos e proteínas. Gram+

16 (B)O filamento de DNA começa por fixar-se a uma invaginação da membrana plasmática e duplica-se. (C) O novo filamento encontra-se preso noutro ponto a pouca distância do primeiro. A membrana plasmática distende-se, acompanhando o alongamento da célula e separam-se os filamentos de DNA. (D) Quando a célula duplica o seu tamanho e os filamentos se separam, a membrana dobra-se para dentro e isola as duas células. (E) Finalmente, forma-se uma nova parede celular e os dois indivíduos separam-se

17 Metabolismo Bactérias Autotróficas - necessitam apenas de dióxido de carbono como fonte de carbono. Fotoautotróficas - realiza a fotossíntese. Quimioautotróficas - obtêm energia pela oxidação de compostos químico. Heterotróficas - dependem duma fonte orgânica de carbono. As bactéria podem distinguir-se com base na fonte de redutores que utilizam na sua respiração: Litotróficas usam compostos inorgânicos, tais como água, sulfureto de hidrogénio ou amónia. Organotróficas - usam compostos orgânicos, tais como açúcares ou ácidos orgânicos

18 Bactérias Reacção ao oxigénio: Aeróbias que podem crescer apenas na presença de oxigénio; Anaeróbias que podem crescer apenas na ausência de oxigénio; Anaeróbias facultativos que podem crescer tanto na presença como na ausência de oxigénio;

19 Bactérias Morfologia Forma da célula e grau de agregação: Bacilo em forma de bastonete (do género Bacillus) Coco de forma esférica ou subesférica (do género Coccus) Coloniais - de forma esférica ou subesférica e agrupadas em colónias Diplococo - de forma esférica ou subesférica e agrupadas aos pares (do género Diplococcus) Espirílio de forma espiral (do género Spirillum) Vibrião em forma de vírgula (do género Vibrio)

20 Bactérias

21 Vírus Bacteriófago

22 Vírus Não são classificados em nenhum dos reinos de seres vivos. Não tem metabolismo próprio. Sem estrutura celular. Parasitas obrigatórios, pois só se reproduzem usando o material da célula hospedeira. Capsídeo Estrutura Capsídeo: cápsula proteica formada por capsômeros. Um ácido nucleico, DNA ou RNA (nucleocapsídeos). Alguns possuem um envelope glicoproteico ou lipoproteico externo ao capsídeo.

23 Tipos de Vírus DNA-vírus: tem o genoma constituído por DNA. Transcreve RNA para se replicar. RNA-vírus: tem o genoma constituído por RNA. Transcreve várias moléculas de RNAm para se replicar. Retrovírus: tipo especial de RNA-vírus que para se replicar, transcreve DNA utilizando a enzima transcriptase reversa. Este DNA viral incorpora-se no DNA celular que permite a síntese das proteínas virais.

24 Replicação dos Bacteriófagos

25 A fixação do virus sobre a membrana dos linfócitos T auxiliares é acompanhada da fusão do involucro viral e da membrana celular. O virus injecta o conteúdo na célula hospedeira, particularmente duas moléculas idênticas de RNA acompanhadas de uma enzima, a transcriptase reversa. Esta enzima transcreve o RNA viral para DNA de cadeia simples, que se duplica e se vai interagir no genoma do linfócito. O virus pode ficar no estado latente durante um período mais ou menos longo e é chamado provirus. Pode também utilizar as estruturas celulares para transcrever os seus genes e entrar em multiplicação. Os novos virus formam protuberâncias à superfície do linótipo T, que pode rebentar se a proliferação for acentuada.

26 Principais Viroses Humanas Hepatite. Poliomielite. Raiva. Sarampo. Varíola. Gripe. SIDA. Febre Amarela. Varicela. Dengue.

27 1. Constituintes do sistema imunitário 2. Imunidade inata (defesa não específica) Barreiras físicas e secreções Resposta inflamatória (e fagocitose) Interferão 3. Imunidade adquirida (defesa específica) Imunidade mediada por anticorpos Imunidade mediada por células

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29 1. Constituintes do sistema imunitário O sistema imunitário é constituído por um conjunto de órgãos, tecidos e células capazes de reconhecer os elementos próprios e estranhos ao organismo e de desenvolver acções que protegem o organismo dos agentes patogénicos e das células cancerosas. O reconhecimento dos elementos próprios e estranhos ao organismo, baseia-se num conjunto de glicoproteínas superficiais na membrana citoplasmática que funcionam como marcadores celulares.

30 Constituintes do sistema imunitário Órgãos e tecidos linfóides Células efectoras Primários Secundários Produzidas na medula óssea vermelha Ver Timo e medula óssea vermelha (local de produção e/ou maturação dos linfócitos) Baço, gânglios linfáticos, amigdalas... Monócitos Linfócitos Neutrófilos Eosinófilos Agranulócitos Granulócitos Basófilos

31 1. Constituintes do sistema imunitário Funções dos leucócitos Granulócitos Agranulócitos Basófilos Eosinófilos Neutrófilos Monócitos Linfócitos Macrófagos Resposta inflamatória (produção de histamina) Fagocitose Células NK De acordo com os receptores membranares Linfócitos B Linfócitos T Resposta imunitária

32 2. Defesa não específica (imunidade inata) Impedem a entrada de agentes agressores ou destroem aqueles que conseguem entrar para dentro do organismo. RESPOSTA NÃO ESPECÍFICA (actuam de forma igual para qualquer agente agressor) Barreiras anatómicas e secreções (pág. 165) Resposta inflamatória (inclui fagocitose) Sistema complemento Interferão Impedem a entrada dos agentes Actuam após a entrada dos agentes

33 2. Defesa não específica Barreiras e secreções Resposta inflamatória Interferões A resposta inflamatória ocorre quando os agentes patogénicos conseguem ultrapassar as barreiras de defesa primárias. (Exercício pág. 166) Mastócito A fagocitose ocorre geralmente no contexto de uma resposta inflamatória que, por sua vez, é desencadeada por substâncias químicas (ex: histamina)

34 2. Defesa não específica Barreiras e secreções Resposta inflamatória Interferões FAGOCITOSE (macrófagos, neutrófilos e eosinófilos) 4 ETAPAS: Adesão Ingestão Digestão Exocitose Pseudópode A fagocitose também pode ser realizada pelas Células NK

35 2. Defesa não específica Barreiras e secreções Resposta inflamatória Interferões Que fenómenos ocorrem na resposta inflamatória? Livro pág acetato

36 1. Constituintes do sistema imunitário Resposta inflamatória Propriedades dos leucócitos Diapedese Fagocitose Quimiotaxia Atracção química entre os leucócitos e as células lesionadas.

37 2. Defesa não específica Barreiras e secreções Resposta inflamatória Interferões Se os agentes patogénicos são particularmente agressivos e a infecção perdura é accionada a... Reacção inflamatória sistémica: Ocorre em várias partes do organismo; Aumento do número de leucócitos em circulação (por estimulação da medula óssea por substâncias químicas produzidas pelas células lesadas); Febre (desencadeada por toxinas produzidas pelos agentes patogénicos, ou por pirógenos produzidos pelos leucócitos)

38 Defesa não específica REACÇÃO INFLAMATÓRIA

39 2. Defesa não específica Barreiras e secreções Resposta inflamatória Interferões Fazem parte de um conjunto de proteínas envolvidas na resposta imunitária não específica Como o próprio nome indica, interferem na replicação do vírus, impedindo a sua reprodução. O interferão não têm acção directa sobre o vírus, mas induz as células vizinhas a produzir proteínas antivirais. Também estimula os fagócitos a destruir os microrganismos. O tipo de defesa não é específica, pois actua indiferentemente do tipo de vírus.

40 2. Defesa não específica Barreiras e secreções Resposta inflamatória Interferões Sistema Complemento O sistema complemento é constituído por uma série de proteínas ( cerca de 20) que circulam normalmente no plasma sanguíneo em estado inactivo (10% das proteínas plasmáticas). A activação da primeira produz uma série de reacções em cadeia, em que cada proteína activa a outra, numa sequência pré-determinada. Entrada de fluidos As proteínas complemento uma vez activadas podem fixar-se na membrana da bactéria invasora, abrindo poros nessas membranas. Algumas proteínas do sistema complemento activadas aumentam a vasodilatação e a permeabilidade do capilares e facilitam a fagocitose

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42 3. Defesa específica (imunidade adquirida) Inclui o conjunto de processos através dos quais o organismo: - reconhece o agente invasor como corpo estranho (reconhecimento); - reage preparando os agentes específicos que vão intervir (reacção); - neutraliza ou destrói de uma forma dirigida e eficaz as células ou corpos estranhos (acção). Verifica-se especificidade e memória Relativamente a ANTIGÉNIOS Componentes moleculares livres ou moléculas existentes em células que são capazes de serem reconhecidas como estranhas e que estimulam uma resposta imunitária específica. Resposta imunitária: + complexa + lenta + eficaz por parte dos LINFÓCITOS B e LINFÓCITOS T

43 3. Defesa específica

44 3. Defesa específica LINFÓCITOS B e LINFÓCITOS T Ambos se formam a partir de células estaminais da medula óssea vermelha Células percursoras dos Linfócitos B maturam-se na medula óssea durante a maturação adquirem Células percursoras dos Linfócitos T migram para o timo para sofrerem maturação Receptores superficiais reconhecedores de antigénios Células imunocompetentes

45 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células ou IMUNIDADE HUMORAL LINFÓCITOS B Exercício da Pág.173 Linfócito B activado pelo antigénio anticorpos Divisão e expansão do Clone de linfócitos B estimulados Diferenciação em célulasmemória e em plasmócitos produtores de anticorpos

46 Exercício da Pág.173

47 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células São grandes estruturas proteicas globulares (estrutura 3ª), conhecidas como imunoglobulinas (Ig), que reagem contra os antigénios. Estrutura básica em "Y", isto é 4 cadeias de polipeptídeos, duas pesadas unidas e duas leves separadas. Uma molécula de anticorpo divide-se em regiões variáveis e constantes. A região variável determina a que antigénio se unirá o anticorpo. A região constante determina a classe de anticorpo (IgG,IgM,IgD,IgE ou IgA). Ler: Doc. de ampliação

48 3. Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células Reacção antigénio - anticorpo Os determinantes antigénicos são pequenas partes dos antigénios, uma parte da proteína da cápsula viral Os anticorpos reagem com os determinantes antigénicos específicos

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50 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células

51 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células ou IMUNIDADE HUMORAL LINFÓCITOS B Reacções antigénio-anticorpo: PRECIPITAÇÃO AGLUTINAÇÃO Neutralização Intensificação da fagocitose

52 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células Ou IMUNIDADE CELULAR LINFÓCITOS T. Os linfócitos T fazem parte do sistema imunitário de vigilância Contribuem para identificar antigénios, que são substâncias estranhas ao corpo. Todavia, para ser reconhecido por um linfócito T, um antigénio deve ser processado e «apresentado» ao linfócito de forma tal que este o possa identificar, como se mostra em seguida.

53 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células Como os linfócitos T reconhecem os antigénios 1. Um antigénio que circula livre pelo corpo tem uma estrutura que um linfócito T não reconhece. 2. Uma célula processadora de antigénios, como um macrófago, rodeia e ingere o antigénio. 3. Os enzimas da célula processadora de antigénios partem o referido antigénio até o reduzir a fragmentos. 4. Alguns fragmentos de antigénio ligam-se a moléculas do complexo major de histocompatibilidade e são lançados para a superfície da membrana celular. 5. Um receptor de células T, localizado na superfície de um linfócito T, reconhece o fragmento de antigénio ligado a uma molécula do complexo major de histocompatibilidade e adere a ele.

54 No TIMO diferenciam-se dois tipos de Linfócitos: Linfócitos T4 (LT4) caracterizados pela presença de marcadores proteicos CD4 na sua membrana. Quando activados por antigénios apresentados por células apresentadoras originam uma população de LTauxiliares (LTh) com função reguladora. Linfócitos T8 (LT8) caracterizados pela presença de marcadores proteicos CD8 na sua membrana. Quando activados proliferam e transformam-se em células efectoras, os Linfócitos T citolíticos (LTc) uma vez fixados na célula infectada libertam substâncias proteicas que podem provocar a sua morte.

55 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células

56 COOPERAÇÃO das células imunitárias EXERCÍCIO Pag. 183

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58 Tipos de resposta imunológica Inata Não requer exposição prévia ao organismo; presente desde o nascimento Não é específica para o Antigénio Intensidade não varia c/ o numero de exposições; Não tem memória Usa componentes celulares e humorais Pele Membranas mucosas Cílios Barreiras de ph Lisozima Fagocitose Complemento Adquirida Desenvolve-se durante a vida do indivíduo Principio da aprendizagem por experiência Confere imunidade específica Tem memória Pouco eficaz sem a resposta inata Usa componentes celulares e humorais Imunidade activa (resulta da fisiologia activa do s.i. do próprio) Imunidade passiva (transferência de anticorpos entre pessoas) Os anticorpos circulantes reflectem as infecções a que um determinado indivíduo esteve sujeitopossibilidade de diagnóstico da infecção Está activamente envolvida na resposta adaptativa

59 Pag.185

60 Defesa específica Mediada por anticorpos Mediada por células VIGILÂNCIA IMUNITÁRIA EXERCÍCIOS DO MANUAL Pag.184 e 185

61 MEMÓRIA IMUNITÁRIA EXERCÍCIOS DO MANUAL Pag.186 e 187

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