Introdução à Microbiologia
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21/10/2010 Microbiologia Introdução à Microbiologia microrganismo nome masculino BIOLOGIA organismo, animal ou vegetal, de dimensões microscópicas; (De micro-+organismo) (in Dicionário Português Porto Editora online) Características célula Funções célula Microbiologia Microbiologia “microrganismos” microrganismos Procaritas (1940-1950) Eucariotas 1 21/10/2010 Núcleo vs. Nucleóide Eucariotas Cromossomas lineares Tamanho dos microrganismos Procaritas Cromossoma circular (plasmídeos) Diplóides Haplóides Mais DNA (mais genes) Menos DNA (menos genes) Tamanho celular Bactéria → 0,5 - 2µm Eritrócito → 5µm Macrófago → 10-20µm Vírus → <0,1µm 1µm=10-6m! Membrana Citoplasmática Exterior Citoplasma •Principal barreira entre o interior da célula e o meio exterior •Local onde estão ancoradas outras estruturas Membrana Citoplasmática Membrana Citoplasmática Modelo de mosaico fluído - Singer & Nicolson Diminuir a fluidez da membrana 2 21/10/2010 Forma das bactérias Parede Celular Cocos (Micrococcus luteus) diplococos estreptococos tétrades estafilococos Bastonetes Bacilos •Estrutura semi-rígida (Bacillus cereus) •Pressão intracelular de várias atmosferas (Pressão osmótica) •Parede celular suporta esta pressão Vibrião Espiroqueta Espirilo (Vibrio alginolyticus) (Rhodospirillum sp) Método de Coloração de Gram Porinas na membrana externa Bactérias Gram-positivas Bactérias Gram-negativas • Permitem a passagem da maior parte das substâncias Morfologia Bacteriana Morfologia celular variada Estruturas comuns Membrana citoplasmática Parede celular Polisacárido-O Lípido A núcleo polisacarídio LPS Lipopolissacárido (endotoxina) Coloração de Gram e organização da superfície bacteriana 3 21/10/2010 Microbiologia microrganismos Glicocálix Cápsula Camada mucilaginosa Vírus Não são células Têm material genético MAS não têm ribossomas Primeira camada a interagir com o ambiente outros organismos Sistema imunitário Outros microrganismos Glicocálix Glicocálix Cápsula Cápsula Abundante Polissacáridos Claramente visível por microscopia Camada mucilaginosa Escassa Extremamente diversos Ex: S. pneumoniae 93 tipos capsulares Factor de virulência Protege contra sistema imunológico, adesão Protege contra secura Reserva nutrientes Apêndices procariotas Flagelos Monopolar - monótrico Flagelos Usados para a locomoção Fímbrias (ou pili) Monopolar - lofótricos Bipolar - anfítricos Usados na adesão Pili sexuais Perítricos Usados para promover trocas genéticas 4 21/10/2010 Estrutura do flagelo Mobilidade por acção do flagelo 0.00017 Km/h 60 comprimentos celulares/segundo Chita 110 Km/h 25 comprimentos/segundo Mobilidade por acção do flagelo Mobilidade por acção do flagelo Quimiotaxia Quimiotaxia Movimento ao longo de um gradiente Atractor ou repelente 5 21/10/2010 Flagelos Apêndices procariotas Flagelos Usados para a locomoção Fímbrias (ou pili) Usados na adesão •Estruturas longas e flexíveis •Responsáveis pela mobilidade Fímbrias (pili) Pili sexuais Usados para promover trocas genéticas Fímbrias Adesina Pilina •Estruturas curtas, finas e rectas •Frequentemente envolvidas na patogenicidade Adesão específica das bactérias principalmente a oligosacáridos glicoproteínas e glicolípidos (inibição competitiva da ligação) Fímbrias Apêndices procariotas Flagelos Usados para a locomoção Fímbrias (ou pili) Adesão específica das bactérias principalmente a oligosacáridos glicoproteínas e glicolípidos (inibição competitiva da ligação) Usados na adesão Pili sexuais Usados para promover trocas genéticas 6 21/10/2010 Pili sexuais (pili F) Esporo •Corpo interno •Estruturas longas, mais espessas e flexíveis •Envolvidas em trocas de informação genética Morfologia Bacteriana Morfologia celular variada •Grande resistência à temperatura, agentes químicos, pH e pressão osmótica Metabolismo bacteriano Elementos essenciais: Fe2+, Fe3+ Estruturas comuns Coloração de Gram e organização da superfície bacteriana Obtenção de energia: Respiração/fermentação Estruturas específicas Cápsula Flagelos Fímbrias Esporo Pili Respiração vs. Fermentação Anaeróbio obrigatório Aeróbio obrigatório Anaeróbio facultativo Metabolismo bacteriano Aerobiose Anaerobiose Microaerofíla 7 21/10/2010 Oxigénio e crescimento bacteriano Meio com tioglicolato+ resazurina (rosa=O2) Metabolismo bacteriano Geração de radicais de oxigénio: O2 + e- → O2.- Catalase 2O2.- + 2H+ → O2 + H2O2 Peroxidase O2.- + H2O2 → O2 + OH- + OH. Utilizados contra o hospedeiro Eliminados pela bactéria A vida plânctónica A vida em biofilme Células aderentes a uma superfície Estudos in vitro Vida unicelular Envolvidas por uma matriz de material polimérico A vida em biofilme A maioria da vida bacteriana in vivo Constituído por uma ou mais espécies Vida num consórcio (em sociedade) Ex: placa dentária Estrutura de um biofilme Estrutura irregular Propriedades de biofilmes Maior resistência a agentes antimicrobianos e desinfectantes 1) Dificuldade de penetração na matriz 2) Taxa de crescimento dos microrganismos Matriz polissacarídica que fixa outros polímeros e proteínas (85% do volume total) 3) Alterações fisiológicas devido ao crescimento em biofilme Maior resistência ao sistema imunológico 8 21/10/2010 Vida de um biofilme Infecções por biofilmes Endocardite – colonização de um trombo natural formado numa lesão de uma válvula cardíaca (vegetação) Fibrose quística – colonização da árvore respiratória devido a uma doença congénita Substrato – natural (esmalte dente) ou artificial (cateter) Infecções por biofilmes Colonização de corpos estranhos Cateteres Periodontite – colonização do periodonto Infecção crónica da próstata – colonização dos canais da próstata Evitar a colonização por biofilmes Três alvos farmacológicos Lentes de contacto Os sensores bacterianos envolvidos no comportamento quimiotáctico Tubos endotraqueais Os reguladores de dois componentes Dispositivos intra-uterinos (DIU) Próteses (válvulas cardíacas, articulações) As estruturas celulares responsáveis pela interacção com a fase sólida “Pacemakers” 9
