Introdução à Microbiologia Geral. Profa. Gilcele Berber

Transcrição

1 Introdução à Microbiologia Geral Profa. Gilcele Berber

2 3. A descoberta dos microrganismos Robert Hook ( ) - Inglaterra Antony van Leeuwenhoek ( ) - Delft, Holanda

3 O microscópio de Leeuwenhoek

4 Leeuwenhoek : observações relatadas à Sociedade Real de Londres

5 Pasteur ( )

6 3.3. Teoria microbiana das doenças Robert Koch ( ): Rival de Pasteur na descoberta do agente do carbúnculo (antraz): Descobriu a bactéria Bacillus anthracis em 1876 Primeiro pesquisador a provar que um germe era causador da doença, fazendo o mesmo mais tarde com a tuberculose

7 POSTULADOS DE KOCH 1) O organismo patogênico suspeito deve estar presente em todos os casos da doença e ausente em animais sadios; 2) O organismo suspeito deve ser cultivado em cultura pura; 3) Células de uma cultura pura do organismo suspeito devem causar a doença em um animal sadio; 4) O organismo deve ser reisolado e demonstrar-se idêntico ao original.

8 Nomenclatura Binomial Atribuição de nomes científicos às espécies. Formado por duas palavras o nome do gênero e o restritivo específico (adjetivo que qualifica o gênero) Ex: Escherichia coli ou Escherichia coli nome homenageia Theodor Escherich, coli: lembra que habita o cólon humano ou intestino grosso. Staphylococcus aureus ou Staphylococcus aureus Staphylo (tipo de agrupamento) + coccus (forma esférica) aureus (cor de ouro). Staphylococcus sp. Staphylococcus spp.

9 2. Morfologia dos Procariotos Forma da célula: a forma segue a função Cocos Bacilos Vibriões Espirilos Espiroquetas Pedunculadas Arranjos agrupamentos de indivíduos após a divisão seguem um padrão uniforme significado para a identificação

10 Morfologia dos procariotos: Arranjos de Cocos Diplococos Estreptococos Tétrade Sarcina Adaptado de Tortora et al.; a

11 Morfologia dos procariotos: dos procariotos: Arranjos Arranjos de Cocos Streptococcus Neisseria gonorrhoeae Staphylococcus Methanococcus Methanosarcina Deinococcus

12 Morfologia dos Procariotos: Arranjos de Bacilos Adaptado de Tortora et al.; 2000 Paliçada

13 Morfologia dos Procariotos: Outras Formas Adaptado de Tortora et al.; 2000 Pedunculada (Rhodomicrobium)

14 Morfologia dos Procariotos: Outras Formas Vibrião Vibrio cholerae Leptospira interrogans

15 3. Estruturas dos Procariotos Pili / Nogueira & Silva Filho (2010)

16 Microscopia eletrônica Meio de Cultura

17 3.1. Estruturas Externas dos Procariotos Flagelos * apêndices longos e finos * helicoidais * distribuídos em número variável * proteína: flagelina Monotríquio (polar) Lofotríquio Anfitríquio (polar) Peritríquio -O movimento de rotação; -Velocidade variável (até rpm) - A célula desloca-se com até 60 comprimentos celulares/s (guepardo: 25 comprimentos/s)

18 3.1. Estruturas Externas dos Procariotos Flagelos * quimiotaxia: controle do movimento - repelentes - atraentes mecanismo: proteínas que sentem a presença de substâncias - resposta à concentração Outras Formas de Motilidade em Procariotos

19 3.1. Estruturas Externas dos Procariotos Pili e Fímbrias * Fímbrias: adesão (várias unidades por célula) Flagelo Fímbrias

20 3.1. Estruturas Externas dos Procariotos * Pili: mais longos que as Fímbrias (geralmente 1 unidade por célula) Funções: - Conjugação bacteriana - Adesão em bactérias patogênicas - Composição: proteínas

21 3.1. Estruturas Externas dos Procariotos Glicocálice (Cápsula) * Composição: glicoproteínas e/ou polissacarídeos * Função: - adesão - proteção contra dessecamento e fagocitose

22 3.2. Estruturas Internas dos Procariotos Parede Celular - A parede celular é responsável pela contenção dessa pressão - Envoltório rígido, responsável também pela forma da célula - Corresponde a 10 a 40% do peso bacteriano - componente principal: peptideoglicano (>100 tipos) açúcares aminados: N-acetilglicosamina Ácido N-acetilmurâmico aminoácidos

23 Parede Celular b) De acordo com suas respostas à coloração de Gram, as bactérias se dividem em 2 grupos: (Dinamarquês Christian Gram, 1853) Gram positivas: 90% da parede formados de peptideoglicano (até 20 camadas) nm Gram negativas: 10 % de peptideoglicano (1-2 camadas) 2-3 nm

24 A Coloração de Gram

25 São exemplos de bactérias Gram-positivas várias espécies de: - Estreptococos; - Estafilococos; - Enterococos. São exemplos de bactérias Gram-negativas: - Vibrão Colérico; - Colibacilo; - Salmonelas.

26 c) Membrana externa de bactérias Gram negativas (camada LPS). Camada dupla, composta de: fosfolipídeos proteínas lipídeos polissacarídeos lipoproteínas Maior rigidez à parede celular Seus componentes são tóxicos quando injetados em animais Participa do processo de nutrição formando canais de passagem

27 3.2. Estruturas Internas dos Procariotos Ribossomos Bactérias e Arqueas têm ribossomos semelhantes (70S), mas diferentes na composição protéica * Subunidades: 50S + 30S (RNA e proteínas) * até por célula

28 3.2. Estruturas Internas dos Procariotos Inclusões Citoplasmáticas Reserva de energia e de blocos estruturais: * poli- -hidroxibutirato, amido e outros * polifosfatos (grânulos metacromáticos) * enxofre * magnetita (Fe 3 O 4 ) (bactérias magnéticas usam para orientação) Magnetobulus multicellularis (UFRJ)

29 3.2. Estruturas Internas dos Procariotos Endósporos (estruturas de resistência) Encontrados em algumas Gram positivas: - Bacillus - Clostridium - Sporosarcina - Sporolactobacillus 10 % do peso seco é ácido dipicolínico (exclusivo de esporos): estabilização do DNA. Resistentes: ao calor, radiações, ácidos, desinfetantes, lisozima

30 RESPIRAÇÃO E NUTRIÇÃO Aeróbicas podem crescer apenas na presença de oxigénio Anaeróbicas podem crescer apenas na ausência de oxigénio Facultativas podem crescer tanto na presença como na ausência de oxigénio Heterótrofos - Autótrofos Saprófitos decompõem material orgânico de animais e plantas mortas - Parasitas envenenam o organismo do hospede com os seus produtos de metabolismo - Simbióticos vivem por exemplo no intestino dos animais que comem plantas e quebram celulose - Fotossintetizantes obtêm a energia na forma de luz, para a fotossíntese - Quimiossintetizantes obtêm energia pela oxidação de compostos químicos

31 REPRODUÇÃO Assexuada - Bipartição ou cissiparidade - Nesse processo a célula bacteriana duplica seu cromossomo e se divide ao meio, apoiado no mesossomo, originando duas novas bactérias idênticas à original. Sexuada ou Transmissão genética - Conjugação - Consiste na passagem (ou troca) de material genético entre duas bactérias através de uma ponte citoplasmática formada pelas fímbrias. -Transformação - A bactéria absorve moléculas de DNA disperso no meio. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. - Transdução - As moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus como vetores.

32 GENOMAS PROCARIÓTICOS Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

33 Aspectos Genéticos da Resistência Bacteriana a Drogas Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

34 Generalidades QUIMIOTERÁPICOS x ANTIBIÓTICOS Origem dos principais antibióticos Microrganismos Produtores Penicillium Cephalosporium Streptomyces Micromonospora Bacilus Chromobacterium Antibiótico Penicilinas Cefalosporina Estreptomicina, neomicina, canamicina, tobramicina, cloranfenicol, eritromicina, rifampicina, vancomicina, tienamicina Gentamicina, sisomicina Polimixinas, bacitracina Aztreonam Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

35 Ação dos Antimicrobianos Bacteriostática Bactericida Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

36 Resistência bacteriana a drogas Resistência natural Ex. Escherichia coli benzilpenicilina Resistência adquirida Ex. E. coli ampicilina O antibiótico não induz resistência. A resistência adquirida é um fenômeno espontâneo da bactéria, sendo os antimicrobianos apenas agentes seletores de amostras resistentes. Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

37 Bactérias que preocupam Bactéria Resistência a antimicrobianos Doenças principais Staphylococcus aureus Todos Infecção de feridas, sistêmicas e endocardites Enterococcus Mycobacterium tuberculosis Streptococcus pneumoniae Haemophilus influenzae Vancomicina, aminoglicosídeos, cefalosporinas, penicilinas Aminoglicosídeos, isoniazina, rifamicina, pirazinamida Aminoglicosídeos, penicilina, cefalosporinas, cloranfenicol, tetraciclina Cloranfenicol, penicilina, tetraciclina, trimetoprim Infecção de feridas, urinária, sistêmicas e endocardite Tuberculose Pneumonia, meningite Meningite, pneumonia Pseudomonas ssp. Imipenem, quase todos Pneumonia, infecções Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

38 As causas da resistência Capacidade de adaptação ao novo ambiente Variabilidade genética gerada por mutação e mecanismos de transferência Condições que favorecem a seleção e disseminação de genes de resistência aos antibióticos Uso abusivo dos antimicrobianos nos hospitais Venda livre/aquisição direta pelo doente (Automedicação) Indicação indiscriminada por médicos Uso como aditivo em ração animal Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

39 Controle laboratorial do tratamento das infecções bacterianas Determinação da sensibilidade das bactérias aos antimicrobianos Antibiograma com discos/método de difusão em placas Determinação da concentração inibitória mínima (CIM ou MIC) Inóculo Placa ágar Plaqueamento Discos 24-48h Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica

40 Meios de Cultura

41 Semeadura por Esgotamento

42 Fases de crescimento em meio de cultura. - Fase lag - Fase log - Fase estacionária - Fase declinio

43 Algumas das bactérias mais nocivas ao homem e as doenças associadas a cada uma dela: Streptococcus pneumoniae - causa septicemia, infecção no ouvido médio, pneumonia e meningite. Haemophilus influenzae - causa pneumonia, infecção do ouvido e meningite principalmente em crianças. Shigella dysenteria - causa disenteria (diarréia sangrenta). Linhagens resistentes podem levar a epidemias e algumas podem ser tratadas apenas com medicamentos muito caros (fluoroquinolonas). Neisseria gonorrhoeae - causa gonorréia, a resistência às drogas limita o seu tratamento principalmente à cefalosporina. Pseudomonas aeruginosa - causa septicemia e pneumonia, principalmente em pessoas com fibrose cística ou com o sistema imune comprometido. Algumas linhagens super resistentes não podem ser tratadas com drogas. Enterococcus faecalis - causa septicemia e infecção do trato urinário, e infecção das vias respiratórias nos pacientes com o sistema imune comprometido. Algumas linhagens ultra resistentes não podem ser tratadas com drogas. Escherichia coli - causa infecção do trato urinário, infecção do sangue, diarréia e falência dos rins. Algumas linhagens são ultra resistentes. Acinetobacter - causa septicemia em pacientes com o sistema imune comprometido. Mycobacterium tuberculosis - causa tuberculose. Algumas linhagens ultra resistentes não podem ser tratadas com drogas. Staphylococcus aureus - causa septicemia, infecção nas vias respiratórias e pneumonia. Algumas linhagens tem se mostrado muito resistentes a vários antibióticos.