Uma abordagem visual para ensinar... Novas Figuras Fundamentais enfatizam os conceitos centrais da microbiologia e fornecem aos estudantes as bases que eles precisam. Em sua décima edição, este livro, um dos mais vendidos do mundo, destaca o principal desafio das disciplinas de Microbiologia: as diferenças nos níveis de desenvolvimento dos estudantes, incluindo aqueles pouco preparados. Figuras Fundamentais, novas e extremamente visuais, conectam os estudantes com a essência dos conteúdos de microbiologia. O texto introdutório explica por que a figura é fundamental para a compreensão de outros conceitos que os estudantes aprenderão a seguir. Figura 4.6 FIGURA FUNDAMENTAL A estrutura de uma célula procariótica Esta célula procariótica mostra estruturas típicas que podem ser encontradas em bactérias. Cada uma das estruturas marcadas será discutida individualmente neste capítulo. Como você viu nos capítulos anteriores, algumas das estruturas contribuem para a virulência bacteriana, possuem um papel na sua identificação e são alvo de agentes antimicrobianos. Pilus Cápsula Citoplasma Ribossomos Inclusão Parede celular Membrana plasmática Nucleoide contendo DNA Cápsula Parede celular Plasmídeo Membrana plasmática MET Fímbrias Observe que nem todas as bactérias possuem todas as estruturas mostradas. As estruturas marcadas em vermelho são encontradas em todas as bactérias. O desenho e a micrografia mostram a bactéria seccionada transversalmente para revelar a composição interna. Flagelos 0,5 µm Conceito-chave As células procarióticas não possuem organelas envolvidas por membrana. Todas as bactérias possuem citoplasmas, ribossomos, uma membrana plasmática e um nucleoide. A maioria das bactérias possui paredes celulares. O quadro Conceito-chave apresenta uma visão geral, enfatizando o conceito central apresentado na figura. Ícones MET/MEV/MO, claros e consistentes, aparecem em todas as microfotografias, apresentando rapidamente o tipo de microscópio usado. xii Tortora_iniciais.indd xii 27/06/11 16:26 ... os fundamentos da microbiologia Figura 5.11 FIGURA FUNDAMENTAL Visão geral da respiração e da fermentação Uma versão menor desta figura será incluída em outras figuras ao longo do capítulo para indicar as relações das diferentes reações com os processos gerais da respiração e da fermentação. RESPIRAÇÃO FERMENTAÇÃO 1 A glicólise produz ATP e reduz NAD+ a NADH enquanto oxida glicose em ácido pirúvico. Na respiração, o ácido pirúvico é convertido no primeiro reagente no ciclo de Krebs. 1 Glicólise Glicose NADH ATP Ácido pirúvico 2 O ciclo de Krebs produz ATP e reduz NAD+ (e outro carreador de elétron chamado de FADH2) enquanto libera CO2. NADH e FADH2 de ambos os processos carregam elétrons até a cadeia de transporte de elétrons. 2 Ácido pirúvico (ou derivado) Acetil-CoA NADH Ciclo de Krebs Formação de produtos finais da fermentação NADH Na fermentação, o ácido pirúvico e os elétrons carreados por NADH na glicólise são incorporados nos produtos finais da fermentação. NADH 3 Na cadeia de transporte de elétrons, a energia dos elétrons é utilizada para produzir uma grande quantidade de ATP. ATP CO2 Conceito-chave 3 Elétrons Para produzir energia partir da glicose, os micro-organismos utilizam dois processos gerais: a respiração e a fermentação. Ambos os processos normalmente iniciam com a glicólise, mas seguem vias diferentes posteriormente. ATP Cadeia de transporte de elétrons e quimiosmose O2 H2O Numerações em azul, fáceis de localizar, guiam as etapas de processos complexos, fragmentando-os em partes claras e tornando os conceitos mais fáceis de ensinar a aprender. O uso consistente de símbolos e cores permite aos estudantes progredir com confiança de partes familiares de processos ilustrados para aquelas ainda desconhecidas. Moléculas como o ATP apresentam sempre a mesma forma e cor ao longo de todo o livro. Para uma lista completa das Figuras Fundamentais, veja a página xxix. xiii Tortora_iniciais.indd xiii 27/06/11 16:26 Oportunidades frequentes para os estudantes testarem sua compreensão... Novas questões Desenhe dão aos estudantes a oportunidade de interagir com as figuras e desenvolver uma melhor compreensão do conteúdo. Respostas sugeridas para essas questões estão disponíveis na seção Respostas, na parte final do livro, e mostram como seria o trabalho real de um estudante. Cérebro Sistema nervoso central (SNC) Medula espinal 3. Sistema nervoso periférico (SNP) DESENHE Identifique as partes de um microscópio óptico composto na figura abaixo e então desenhe a trajetória percorrida pela luz a partir do iluminador até o seu olho. Lente ocular a___________ Lente objetiva ___________b Lente___________c condensadora Diafragma ___________d Iluminador ___________e Figura 22.1 O sistema nervoso humano. Esta ilustração mostra os sistemas nervosos central e periférico. P A meningite é uma infecção do SNC ou do SNP? Questões de Legenda das Figuras exigem dos estudantes a aplicação dos conceitos apresentados no texto. Novas questões Teste seu Conhecimento aparecem ao final de cada seção importante, fazendo com que os estudantes interajam com o texto e avaliem sua compreensão da seção. OBJETIVOS DO APRENDIZADO 6-8 Diferenciar os meios quimicamente definido e complexo. 6-9 Justificar a utilização dos seguintes itens: técnicas anaeróbicas, células hospedeiras vivas, jarras com velas, meios seletivos e diferenciais e meio de enriquecimento. é semeada em um meio sólido com a mesma composição, somente 6-10 Diferenciar os níveis de biossegurança 1, 2, 3 e 4. as colônias do organismo capaz de utilizar o fenol poderão crescer. Um aspecto admirável dessa técnica é que o fenol normalmente é letal para a maioria das bactérias. Os números coincidentes em Objetivos TESTE SEU CONHECIMENTO 3 Os seres humanos poderiam se desenvolver em um meio quimicamente definido, pelo menos em condições de laboratório? 6-8 3 Louis Pasteur, nos anos de 1800, poderia ter crescido o vírus da raiva do Aprendizado e nas questões Teste seu Conhecimento auxiliam os estudantes a determinar que objetivos eles foram capazes de atingir e aqueles que ainda requerem mais estudo. em cultura de células em vez de animais vivos? 6-9 3 Que nível de BSL o seu laboratório tem? 6-10 xiv Tortora_iniciais.indd xiv 27/06/11 16:26 ... e pensarem como clínicos FOCO CLÍNICO 164 Tortora, Funke & Case Os quadros Foco Clínico contêm dados do Morbidity and Mortality Weekly Report (Relatório Semanal de Morbidade e Mortalidade) do CDC, na forma de problemas de resolução clínica e questões que auxiliam os estudantes a desenvolver o pensamento crítico. Do Relatório Semanal de Morbidade e Mortalidade (Morbidity and Mortality Weekly Report) Infecção sanguínea após cateterização Neste quadro você encontrará uma série de questões que os agentes de controle de infecção se perguntam quando tentam descobrir a fonte de uma infecção. Tente responder cada questão antes de passar à próxima. ram infecções durante o episódio de janeiro a fevereiro. Todos os pacientes tiveram cateteres venosos; esses tubos são inseridos em uma veia para administração a longo prazo de soluções concentradas, como drogas anticancerosas. Qual é o próximo passo? 1. No início de março, uma solução intravenosa de heparina foi recolhida após pacientes de quatro estados ter desenvolvido infecções sanguíneas por Pseudomonas fluorescens. Após examinar a Figura A, você considera que o recolhimento foi eficiente? 4. Investigações locais confirmaram que as clínicas dos pacientes não usavam mais e tinham devolvida a heparina recolhida. Culturas da nova heparina utilizada não recuperaram organismos. O que fazer a seguir? 2. Três meses após o recolhimento, pacientes em dois estados diferentes desenvolveram infecções sanguíneas. O que é preciso saber? 5. Culturas sanguíneas e dos cateteres foram feitas (Figura B). Qual é o resultado mostrado na Figura B? 3. A última exposição à heparina contaminada foi de 84 a 421 dias antes do começo das infecções. Esses pacientes não desenvolve- 6. P. fluorescens foi cultivado de 15 pacientes e 17 cateteres. Estes foram os primeiros casos conhecidos de infecções sanguíneas substancialmente retardadas (84 a 421 dias) após exposição a uma solução intravenosa contaminada. Qual foi a fonte das infecções? Número de casos 30 25 20 15 10 Heparina recolhida 5 0 Jan Fev Mar Abr Jul Ago Set Out Abr 2005 2006 Figura A Ocorrência de infecções sanguíneas por P. fluorescens em pacientes com cateteres intravenosos. 7. Microscopia eletrônica de varredura no Centro para Controle e Prevenção de Doenças mostrou que P. fluorescens colonizou o interior dos cateteres pela formação de biofilmes; estudos prévios de microscopia eletrônica indicaram que praticamente todos os cateteres vasculares ficam colonizados por micro-organismos encravados em uma camada de biofilme. A heparina foi descrita como estimulante da formação de biofilme. Os quadros Doenças em Foco organizam informações sobre doenças semelhantes e encorajam os estudantes a pensar como clínicos. Tabelas de doenças estão organizadas com base em sintomas similares, apresentando informações resumidas de uma forma relevante às situações clínicas Existem 23 quadros Doenças em Foco nesta edição, e 17 deles são novos. Para uma lista completa de tópicos, veja a página xxix. Iluminado com luz branca Iluminado com luz ultravioleta P. fluorescens é um bastonete aeróbico gram-negativo que cresce melhor em temperaturas de aproximadamente 25 a 30°C e cresce pouco na temperatura de incubação padrão das estufas microbiológicas hospitalares (cerca de 36°C). As bactérias produzem um pigmento que aparece fluorescente sob luz ultravioleta. Figura B. Por que P. fluorescens causa infecção em uma média de 237 dias após exposição à heparina contaminada? 8. Embora P. fluorescens possa não ter entrado na circulação sanguínea dos pacientes em quantidades suficientes para causar sintomas na exposição inicial à heparina contaminada, a formação do biofilme permitiu às bactérias persistir nos cateteres. As bactérias podem ter proliferado no biofilme, tendo sido retiradas pelas soluções intravenosas não contaminadas subsequentes e liberadas na corrente sanguínea, causando finalmente os sintomas. Os estudantes devem tentar responder às questões à medida que analisam o caso clínico, colocando-se no papel de um profissional da saúde. Fonte: adaptado do MMWR 55 (35): 961-963 (8/9/06). 650 Tortora, Funke & Case DOENÇAS EM FOCO 23.2 Infecções de reservatórios animais transmitidas por contato direto Diagnóstico diferencial é o processo de identificação de uma doença a partir de uma lista de possíveis doenças que se encaixam no painel de informações derivado do exame do paciente. Um diagnóstico diferencial é importante para que se inicie o tratamento e para os estudos laboratoriais. As doenças a seguir devem ser consideradas no diagnóstico diferencial de pacientes com exposição a animais. Por exemplo, uma garota de 10 anos foi hospitalizada depois de apresentar o febre (40 C) por 12 dias e dores nas costas por oito dias. As bactérias não puderam ser cultivadas a partir dos tecidos. Ela apresentou uma história recente de arranhaduras por cão e gato. A paciente se recuperou sem tratamento. Use a tabela para identificar as infecções que poderiam causar esses sintomas. Doença Patógeno Sintomas Arranhadura infectada da paciente. Reservatório Modo de transmissão Tratamento DOENÇAS BACTERIANAS Brucelose Brucella spp. Abscesso local; febre ondulante Mamíferos de pastejo Contato direto Tetraciclina; estreptomicina Antraz Bacillus anthracis Pápula (cutânea); diarreia sanguinolenta (gastrintestinal); choque séptico (inalatório) Solo; grandes mamíferos de pastejo Contato direto; ingestão; inalação Ciprofloxacino; doxiciclina Mordidas de animais Pasteurella multocida Infeção local; sepse Bocas dos animais Mordidas de cão/gato Penicilina Febre da mordida do rato Streptobacillus moniliformis, Spirillum minus Sepse Ratos Mordidas de ratos Penicilina Doença da arranhadura do gato Bartonella henselae Febre prolongada Gatos domésticos Mordidas ou arranhaduras de gato, pulgas Antibióticos Toxoplasma gondii Doença branda; uma infecção inicial adquirida durante a gravidez pode ser prejudicial ao feto; doença grave em pacientes com Aids Gatos domésticos Ingestão Pirimetamina, sulfadiazina e ácido folínico DOENÇAS PARASITÁRIAS Toxoplasmose xv Tortora_iniciais.indd xv 27/06/11 16:26