CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS BACTÉRIAS AULA 1

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1 CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS BACTÉRIAS AULA 1

2 ASSUNTOS ABORDADOS q Presença e distribuição das bactérias no organismo humano; q Aspectos da infecção; q Morfologia bacteriana.

3 PRESENÇA E DISTRIBUIÇÃO DAS BACTÉRIAS NO ORGANISMO HUMANO

4 FLORA NORMAL AUSENTE: Sangue SNC, LCR, Parênquima VARIAÇÕES: Inter/intra indivíduos, Sexo, Idade, Dieta, Higiene

5 MECANISMOS INESPECÍFICOS E IMUNIDADE NATURAL CONTRA A INFECÇÃO

6 DESVANTAGENS FLORA MICROBIANA VANTAGENS Perigo de infecção oportunista quando há perda do equilíbrio; Processos inflamatórios locais ou disseminados; Risco de sepse e choque. Adaptação e multiplicação sem causar dano; Competição com as bactérias patogênicas; Síntese de vitaminas; Produção de anti-microbianos.

7 Colon Orelha Boca Nariz Nasofaringe Pele Uretra Vagina (adulto) Localização Microbiota humana Gênero Bacteroides, Clostridium, Escherichia, Proteus Corynebacterium, Mycobacterium, Staphylococcus Actinomyces, Bacteriodes, Streptococcus Corynebacterium, Staphylococcus Streptococcus, Haemophilus (e.g. H. influenzae) Propionibacterium, Staphylococcus, Others (personal hygiene, environment) Acinetobacter, Escherichia, Staphylococcus Acinetobacter, Corynebacterium, Lactobacillus, Staphylococcus

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9 PROCESSO INFECCIOSO aderência da bactéria multiplicação local disseminação SISTEMA LINFÁTICO corrente sanguínea ÓRGÃOS ALVOS BACTEREMIA

10 Invasão do epitélio do hospedeiro interior da célula Quiescentes em vacúolos Dispersos no citoplasma Multiplicação Disseminação

11 ESTABELECIMENTO DE DOENÇAS INFECCIOSAS EVENTOS: o Contato fontes exógenas versus endógenas o Entrada - ingresso versus penetração o Disseminação propagação direta por contiguidade ou propagação para lugares distantes o Multiplicação o Lesão o Resultado

12 RESULTADO DAS INFECÇÕES BACTERIANAS

13 MORFOLOGIA BACTERIANA

14 ESTRUTURA GERAL DAS BACTÉRIAS

15 CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS TAXONÔMICA gênero e espécie Estrutura, morfologia, características de coloração e atividades metabólicas sorotipos ou subespécies Antígenos de superfície, capacidade ou não de serem afetadas por bacteriófagos específicos, características metabólicas e biossintéticas

16 CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS TAMANHO Espiroquetas 250 µm Micoplasmas esféricos 0,15 µm

17 CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS FORMA bacilos (bastonetes) cocos espiroquetas víbrios

18 ORGANIZAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS

19 CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS CARACTERÍSTICAS DE COLORAÇÃO MÉTODO DE GRAM Christian Gram patologista dinamarquês Método desenvolvido em 1880

20 Bactérias Gram-Positivas versus Gram-Negativas - ENVELOPE CELULAR DE UMA BACTÉRIA GRAM-POSITIVA Tamanho nm 40-80% - peptidoglicano (polímero) Ácido teicóico da parede Ácido lipoprotéico peptidoglicano parede celular membrana plasmática

21 PAREDE CELULAR Bactérias Gram-Positivas n n n Camada peptideoglicano espessa. Ácido teicóico - ancorado ao peptideoglicano. Ácido lipoteicóico - ancorado à membrana plasmática.

22 CONSTITUIÇÃO DO PEPTIDOGLICANO

23 Bactérias Gram-Positivas versus Gram-Negativas - ENVELOPE CELULAR DE UMA BACTÉRIA GRAM-NEGATIVA Tamanho nm 5-10% - peptidoglicano (polímero) Presença de uma membrana externa

24 PAREDE CELULAR Bactérias Gram-Negativas n n n Camada de peptideoglicano delgada Membrana externa - fosfolípides, porinas e lipopolissacáride (LPS). Proteção, fitração seletiva Espaço periplásmico - enzimas para a degradação de substâncias tóxicas.

25 IDENTIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS Características: n Metabólicas n Morfologia n Patogênicas n Antigênicas n Genéticas

26 APÊNDICES DA CÉLULA BACTERIANA comuns (adesinas) e sexuais (conjugação)

27 INVASÃO E COLONIZAÇÃO n Fímbrias - são estruturas antifagocitárias. - possui proteínas denominadas adesinas n Flagelo - motilidade e quimiotaxia Escherichia coli Fímbria tipo I Fímbria P

28 INVASÃO E COLONIZAÇÃO n Adesinas - ácido lipoteicóico, (ex. S. aureus) - muco (ex. espécies de stafilococus) - lectina de superfície celular (ex. espécies de chlamydia) - proteína P1 (ex. Mycoplasma pneumoniae - proteina F (ex. Streptococcus pyogenes) n Invasinas - proteínas que provocam ingestão fagocítica da bactéria por células do hospedeiro. (ex. Shigella spp. e Listeria spp.)

29 INVASÃO E COLONIZAÇÃO n Proteína M - proteína que se liga ao fibrinogênio, à fibrina e seus produtos de degradação. (ex. S. pyogenes) n Proteínas Tóxicas - eliminação de fagócitos - redução da explosão respiratória n Cápsula - prevenção da fagocitose

30 INTERAÇÃO BACTÉRIA-HOSPEDEIRO Fatores de Virulência Aderência, Invasão e Colonização Danos ao hospedeiro Morte Mecanismo de defesa Sobrevivência

31 FATORES BACTERIANOS QUE CAUSAM DANOS AO HOSPEDEIRO o Exotoxinas produtos bacterianos não estruturais liberados no ambiente (proteínas bacterianas tóxicas) produzidas tanto por bactérias Gram-positivas quanto Gram-negativas o Endotoxinas - lipopolissacarídeo embebido na membrana externa de bactérias Gram-negativas Liberadas como vesículas de membrana externa impregnadas com LPS

32 FATORES BACTERIANOS QUE CAUSAM DANOS AO HOSPEDEIRO Enzimas hidrolíticas - hialuronidases e proteases degradam compontentes da matriz extracelular Fragmentos de peptideoglicano - resposta semelhante ao LPS. Ácido teicóico - resposta semelhante ao do LPS.

33 CRESCIMENTO E METABOLISMO BACTERIANO

34 MULTIPLICAÇÃO BACTERIANA Fissão Binária Transversa Cultura Bacteriana duplica a cada 20 minutos Ex: Escherichia coli massa = 1x10-12 g 48 horas bactérias / massa = 2,2 x10 31 g (4.000 vezes a massa do planeta Terra!!!!!!!!!!!) Crescimento Bacteriano é Autolimitante

35 CRESCIMENTO BACTERIANO Nutrientes Fonte de Energia Fonte de Carbono Fonte de Elétrons Precurssores Metabólicos Macromoléculas Divisão Celular

36 FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO Falta de nutrientes Acúmulo de subprodutos tóxicos Equilíbrio multiplicação e morte Número de Bactérias (log) adaptação 1 multiplicação 2 Fase Log (Exponencial) 3 Fase Estacionária Ativação de enzimas que lisam parede ceular 4 Fase de Morte Fase Lag Tempo

37 FATORES FÍSICOS QUE AFETAM O CRESCIMENTO BACTERIANO TEMPERATURA ph Oxigenação Salinidade Psicrófilas (12 a 17 graus C) Mesófilas (28 a 37 graus C) Termófilas (57 a 90 graus C) Termófilas extremas (>100 graus C) Acidófilas (ph<5) Alcalófilas (ph>10) Aeróbicas (patógenos respiratórios e de mucosa), Anaeróbicas (trato gastrointestinal e ambiente esporos), Microaerófilas ( PO2), Facultativas, Aerotolerntes (Anaeróbio) Bactérias Halófitas

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41 VARIAÇÕES NOS REQUERIMENTOS NUTRICIONAIS Algumas bactérias são capazes de crescer em meio simples organismos entéricos Algumas bactérias são extremamente fastidiosas (complexo requerimento nutricional) organismos que crescem nas mucosas ou no interior da célula do hospedeiro Algumas bactérias crescem em meio indefinido (sangue, soro, extrato de levedura, etc )

42 METABOLISMO BACTERIANO Conjunto de reações bioquímicas necessárias à vida, compreende o catabolismo e anabolismo catabolismo reações químicas que liberam energia a partir da degradação de substância orgânicas anabolismo reações químicas que consomem energia e permitem a síntese de precursores metabólicos, macromoléculas e estruturas celulares

43 Metabolismo Catabolismo Energia Anabolismo Crescimento E Multiplicação

44 FONTE DE ENERGIA E luminosa Fotossintetizantes E Compostos Inorgânicos (Fe2+, NO2-, H2) Litotróficos E Compostos Orgânicos (Glicose) Heterotróficos ou Organotróficos ATP Biossíntes de Macromoléculas Montagem de Estruturas Divisão Celular

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57 GENÉTICA BACTERIANA

58 ELEMENTOS CELULARES ENVOLVIDOS NA GENÉTICA BACTERIANA

59 SÍNTESE PROTÉICA FLUXO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA DNA RNA proteínas

60 Aquisição de genes de uma fonte externa

61 MECANISMOS DE ALTERAÇÃO GENÉTICA NAS BACTÉRIAS (1) Mutação dos genes existentes (espontâneas ou induzidas-agentes genotóxicos); (2) Aquisição de genes de uma fonte externa; (3) Rearranjo dos genes existentes. Mudança real no conteúdo do DNA bacteriano (permanente)

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63 MUTAÇÃO X RESISTÊNCIA ADQUIRIDA AOS ANTIBIÓTICOS Recaída clínica durante antibioticoterapia SENSÍVEL RESISTENTE