Módulo 6 - Microbiologia
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30/12/2014 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 30/12/2014 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 2 30/12/2014 Membrana Citoplasmática Diminuir a fluidez da membrana Forma das bactérias Cocos Bastonetes Bacilos (Micrococcus luteus) diplococos estreptococos tétrades estafilococos (Bacillus cereus) Vibrião Espiroqueta Espirilo (Vibrio alginolyticus) (Rhodospirillum sp) Parede Celular Método de Coloração de Gram •Estrutura semi-rígida Bactérias Gram-positivas •Pressão intracelular de várias atmosferas (Pressão osmótica) •Parede celular suporta esta pressão Bactérias Gram-negativas Porinas na membrana externa • Permitem a passagem da maior parte das substâncias Polisacárido-O Lípido A núcleo polisacarídio LPS Lipopolissacárido (endotoxina) 3 30/12/2014 Morfologia Bacteriana Morfologia celular variada Estruturas comuns Membrana citoplasmática Parede celular Microbiologia microrganismos Vírus Não são células Têm material genético MAS não têm ribossomas Coloração de Gram e organização da superfície bacteriana Glicocálix Glicocálix Cápsula Cápsula Camada mucilaginosa Abundante Primeira camada a interagir com o ambiente outros organismos Claramente visível por microscopia Camada mucilaginosa Escassa Sistema imunitário Outros microrganismos Glicocálix Apêndices procariotas Cápsula Polissacáridos Extremamente diversos Ex: S. pneumoniae 93 tipos capsulares Factor de virulência Flagelos Usados para a locomoção Fímbrias (ou pili) Usados na adesão Protege contra sistema imunológico, adesão Protege contra secura Reserva nutrientes Pili sexuais Usados para promover trocas genéticas 4 30/12/2014 Flagelos Estrutura do flagelo Monopolar - monótrico Monopolar - lofótricos Bipolar - anfítricos Perítricos Quimiotaxia Flagelos •Estruturas longas e flexíveis •Responsáveis pela mobilidade Apêndices procariotas Fímbrias (pili) Flagelos Usados para a locomoção Fímbrias (ou pili) Usados na adesão Pili sexuais •Estruturas curtas, finas e rectas •Frequentemente envolvidas na patogenicidade Usados para promover trocas genéticas 5 30/12/2014 Fímbrias Fímbrias Adesina Pilina Adesão específica das bactérias Adesão específica das bactérias principalmente a oligosacáridos glicoproteínas e glicolípidos principalmente a oligosacáridos glicoproteínas e glicolípidos (inibição competitiva da ligação) (inibição competitiva da ligação) Apêndices procariotas Pili sexuais (pili F) Flagelos Usados para a locomoção Fímbrias (ou pili) Usados na adesão Pili sexuais Usados para promover trocas genéticas Esporo •Estruturas longas, mais espessas e flexíveis •Envolvidas em trocas de informação genética Morfologia Bacteriana Morfologia celular variada Estruturas comuns Coloração de Gram e organização da superfície bacteriana •Corpo interno •Grande resistência à temperatura, agentes químicos, pH e pressão osmótica Estruturas específicas Cápsula Flagelos Fímbrias Esporo Pili 6 30/12/2014 Metabolismo bacteriano Respiração vs. Fermentação Elementos essenciais: Fe2+, Fe3+ Obtenção de energia: Respiração/fermentação Anaeróbio obrigatório Aeróbio obrigatório Anaeróbio facultativo Metabolismo bacteriano Aerobiose Anaerobiose Oxigénio e crescimento bacteriano Meio com tioglicolato+ resazurina (rosa=O2) Microaerofíla 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 A vida plânctónica Estudos in vitro Vida unicelular A vida em biofilme A maioria da vida bacteriana in vivo Vida num consórcio (em sociedade) Eliminados pela bactéria 7 30/12/2014 A vida em biofilme Estrutura de um biofilme Estrutura irregular Células aderentes a uma superfície Envolvidas por uma matriz de material polimérico Matriz polissacarídica que fixa outros polímeros e proteínas (85% do volume total) Constituído por uma ou mais espécies Ex: placa dentária Propriedades de biofilmes Vida de um biofilme Maior resistência a agentes antimicrobianos e desinfectantes 1) Dificuldade de penetração na matriz 2) Taxa de crescimento dos microrganismos 3) Alterações fisiológicas devido ao crescimento em biofilme Maior resistência ao sistema imunológico Infecções por biofilmes Endocardite – colonização de um trombo natural formado numa lesão de uma válvula cardíaca (vegetação) Substrato – natural (esmalte dente) ou artificial (cateter) Infecções por biofilmes Colonização de corpos estranhos Cateteres Lentes de contacto Fibrose quística – colonização da árvore respiratória devido a uma doença congénita Tubos endotraqueais Dispositivos intra-uterinos (DIU) Periodontite – colonização do periodonto Próteses (válvulas cardíacas, articulações) Infecção crónica da próstata – colonização dos canais da próstata “Pacemakers” 8 30/12/2014 Evitar a colonização por biofilmes Três alvos farmacológicos Os sensores bacterianos envolvidos no comportamento quimiotáctico Os reguladores de dois componentes As estruturas celulares responsáveis pela interacção com a fase sólida 9
