Sebenta de Microbiologia Geral

8/3/2019 Sebenta de Microbiologia Geral

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Instituto de Cincias Biomdicas Abel Salazar

Microbiologia Geral


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Instituto de Cincias Biomdicas Abel Salazar2008-2009

Autor(a) Desonhecido(a), passada a computador por Maria Morais

Bacteriologia

Estrutura da clula procaritica

Forma :

- Esfrica: cocos;

- Bastonete ou cilindro: bacilos;

- Espiral: espirilos (rgidos), espiroquetas (flexveis);

- Vrgula: vibries;

- Pleomrfica (varivel).

A forma da bactria determinada pela parede celular.

Diviso celular e forma:

Cocos : 1 plano de diviso dip lococos Bacilos : diplobacilos

Estreptococos estreptobacilos

Palissadas

2 planos de diviso ttradas

3 planos de diviso Sarcina

Estafilococos

As bactrias variam em tamanho tanto quanto em forma: as mais pequenas tmaproximadamente 0,3 m de (ex: Mycoplasma, nanobactrias e ultramicobactrias) eas maiores podem chegar aos 500 m.

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E. coli 1,1 a 1,5 m largura x 2 a 6 m comprimento

Poucas bactrias so maiores que a mdia das clulas eucariticas (10 a 15 m).

Estrutura da clula bacteriana

- Invlucro celular: parede celular + membrana plasmtica.

- Citoplasma: nucleide (sem invlucro)

Ribossomas

Incluses

Estruturas membranares

- Apndices: flagelos e fmbrias

Cpsulas

Composio do citoplasma de Escherichia coli

- HO: 70%

- Massa seca: C (50%), O (20%), N (14%), H (8%), P (3%), K (2%), S (1%),Ca, Mg e Cl (0,05% cada) e Fe (0,2%).

- 95% so macromolculas: RNA (20%), protenas (50%) peptidoglicano(2,5%)

S eubactrias que o possuem:

Responsvel pela estrutura daparede

Membrana

- Fosfolpidos:

- Fosfatidil-etanolamina;

- Fosfatidil-glicerol;

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- Fosfatidil-serina;

- Cardiolipina.

- No tem:

- Fosfatidil-colina;

- Esfingomielina;

- Glicolpidos.

- Colesterol (no sintetizado pelas bactrias)

- Mycoplasma no tem parede adquiriu o colesterol dohospedeiro.

- Hopanides So molculas semelhantes ao colesterol, sintetizados apartir do mesmo precursor; provavelmente sintetizam a mesma bactria.

- Protenas Perifricas (20 a 30%) e integrais (70 a 80%).

Funes da membrana:

- Permeabilidade selectiva barreira fsica; sistemas de transporte;

- Respirao cadeia respiratria + ATPase;

- Transporte de nutrientes sistema simporte e antiporte;

- Secreo sistema secreo;

- Locomoo (quimiotaxia) motor do flagelo;

- Diviso ligao ao cromossoma;

- Sntese da parede celular PBP, bactoprenol (molcula carregadora deprecursores do peptidoglicano; altamente hidrofbica).

Normalmente as membranas plasmticas tm maior proporo de protenas do queas membranas eucariticas.

Transporte

- Transporte com translocao de grupo;

- Transporte ABC (cassette que liga ATP).



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Respirao

Sistemas de secreo de protenas em bactrias:

- Tipo I, II, III, IV, V.

Mesossomas

So invaginaes da membrana plasmtica com forma de vesculas,tbulos ou lamelas. Actualmente cr-se que os mesossomas so apenas artefactosformados durante a fixao das bactrias para a microscopia electrnica.

Nucleide

- Local onde se encontra o cromossoma procaritico e cuja principalcaracterstica (que os difere dos eucariotas) a ausncia de invlucro nuclear.

- Constitudo por DNA circular (60%), RNA (30%), protenas (10%).

- As protenas do nucleide no so histonas.

- DNA girase a enzima que provoca o enrolamento do DNA,enrolamento esse que necessrio para a replicao. A enzima inibida pelasquinolonas.

- Plasmdeos - Molculas de DNA circulares mais pequenas que tambmpodem estar presentes.

Corpos de incluso grnulos de armazenamento de:

- Lpidos (grnulos de poli--hidroxibutirato. : 0,2 a 0,7 m) Soreservatrios de carbono,

- Polissacardeos (glicognio) providenciando material p/energia e biossntese.

- Polifosfatos: grnulos de votulina ou metacromticos. So inclusesinorgnicas que funcionam como reservas de fosfatos, um importantecomponente dos cidos nucleicos (ex: Corynebacteriumdiphteriae ).


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- Enxofre Outra incluso inorgnica, presente nas bactriasfotossintticas.

- Pptidos Grnulos de cianoficinas: arginina + aspartato.Carboxissomas: contm a enzima ribulose 1,5 difosfato carboxilase.

- Magnetossomas So incluses que contm ferro e magnetite. Servempara algumas bactrias se orientarem no campo magntico da Terra.

Vesculas (vacolos) de gs

- Presente em muitas cianobactrias;

- So agregados de um grande nmero de pequenas vesculas de gs;

- As paredes das vesculas no possuem lpidos e so constitudas apenaspor uma pequena protena.

- As bactrias com estes vacolos podem regular o seu grau deflutuamento e a profundidade necessria para terem intensidade de luzapropriada, concentrao de O 2 e nveis adequados denutrientes.

Ex: cianobactrias

Ribossomas:

- Podem localizar-se: Na matriz citoplasmtica sintetizam protenasdestinadas a ficarem na clula

Na membrana plasmtica Sintetizam protenas paratransportarem para o exterior.

Parede Celular

a camada, normalmente rgida, que se localiza por fora da membrana plasmtica. uma das partes mais importantes das clulas procariticas por vrias razes: do



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forma, protegem da lise osmtica, protegem a clula das substncias txicas e so stiode aco de vrios antibiticos.

Colorao de Gram - importante na prtica clnica

Fixador: calor

Corante primria (violeta de cristal)

Mordente (iodo)

Acetona

Contrastante

As bactrias Gram + coram com o 1 corante , ficando com uma colorao azul-violeta. Enquanto que as bactrias Gram- coram com o 2 corante adquirindo umacolorao rosa-avermelhada.

Essas diferenas devem-se presena do peptidoglicano, em diferentesquantidades e disposies nas bactrias Gram+ e Gram- .

O peptidoglicano em sim no corado, no entanto, actua como uma barreira depermeabilidade que impede a perda do corante violeta de cristal.

Durante o procedimento da colorao, as bactrias so primeiro coradas com ovioleta de cristal e depois tratadas com iodo para promover a reteno,

Quando as bactrias Gram+ so depois descoloridas com acetona, pensa-se queesta diminui os poros da grossa camada de peptidoglicano. Como tal, o complexo docorante + iodo retido durante a rpida descolorao e as bactrias permanecemarroxeadas.

Em contraste, o peptidoglicano das Gram bastante fino, sem grandes ligaes etem poros largos. A acetona ainda aumenta mais a sua porosidade ao remover ocomplexo corante iodo das bactrias Gram- .

Invlucro das bactrias Gram +

A sua parede celular consiste numa camada homognea de peptidoglicano oumurena, de espessura entre 20 a 80 nm.


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Tambm contm grandes quantidades de cidos teicicos (polmeros de glicerol ouribitol juntos por grupos fosfato), estes encontram-se ligados ou ao peptidoglicano ouaos lpidos da membrana plasmtica.

Como esto carregados negativamente, ajudam a dar parede celular Gram+ a

sua carga negativa. Ajudam a manter a estrutura da parede.Os cidos teicicos no esto presentes nas Gram-.

Contm um polmero que forma uma rede: peptidoglicano ou murena. O invlucrodas bactrias Gram- possui membrana citoplasmtica, um polmero de peptidoglicano(mas mais fino) e um folheto externo com lipopolissacardeo.

Invlucro de bactrias Gram-

A fina camada de peptidoglicano, nestas bactrias, apenas representa entre 5 a10% do peso da parede.

Existe uma protena: lipoprotena de Brauns que liga firmemente a membranaexterna e o peptidoglicano.

A membrana externa constituda por lipopolissacardeos (cobrem todo oexterior da bactria), largas e complexas molculas que contm lpidos e carbohidratos.Uma das suas funes evitar as defesas do hospedeiro.

A membrana externa serve como barreira de proteco, ao prevenir ou demorar aentrada de sais biliares, antibiticos ou outras substncias txicas. Apesar de tudo, amembrana externa mais permevel que a membrana plasmtica.

O espao periplasmtico (quase no existe em meios de baixa osmolaridade,porque a hipermolaridade do interior empurra a membrana plasmtica para junto daparede celular) contm o periplasma, rico em protenas que participam na aquisio denutrientes, bem como em enzimas envolvidas na sntese do peptidoglicano.

As bactrias Gram+ podem no ter um espao periplasmtico visvel e no tmtantas protenas periplsmicas.

Bactrias sem parede celular

Mycoplasma Pleomrficas; incapazes de sintetizar o peptidoglicano (resistentes penicilina); contm colesterol obtido do organismo que infectam.

Formas L Bactrias que deixaram de sintetizar o peptidoglicano por pressoantibitica em meias hiper-osmolares.

Arquibactrias As suas paredes no tm peptidoglicano. _____________________________________________________________________________________8 Sebenta de MicrobiologiaGeral


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Fmbrias ou pili No so estruturas de locomoo. Tm 3-10 nm dedimetro e vrios m de comprimento.

Pili de conjugao passagem de material gentico de uma clula paraoutra.

Fmbrias ou pili de ligao (adsoro)

Flagelos (completamente do flagelo eucaritico)

A maior parte das bactrias com motilidade move-se atravs do uso de flagelos: (oflagelo procaritico muito diferente do eucaritico).

Filamento: 20 nm de dimetro

At 15-20m de comprimento

Constitudo por flagelina (protena)

Geralmente sem membrana

Ultra-estrutura flagelar:

1) Filamento

2) Corpo basal

3) Gancho

Gram -: no corpo basal existem anis que se associam a zonas diversasdo invlucro bacteriano: M (contacta com a membrana plasmtica), S (no espaoperiplasmtico), P (contacta com o peptidoglicano), L (contacta com a membranaexterna ou LPS).


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Gram +: Antel interno (ligado membrana plasmtica) e anel externo(ligado ao peptidoglicano)

Movimentao bacteriana

Sentido anti-horrio: empurram a bactria para a frente.

Sentido horrio: andam aos tombos (tumble).

Ex: Treponema pallidum (agente da sfilis) - grupo das espiroquetas

- O corpo celular envolve-se em torno dos flagelos;

- Movimento tipo saca-rolhas;

- Gram anaerbica facultativa.

Invlucros externos parede celular:

- Glicoclice: designao genrica para uma rede de polissacardeos quese estendem a partir da superfcie da bactria e de outras clulas.

- Cpsula: estrutura bem definida envolvendo cada bactria.

- Slime layers (camada de limo) no associado a bactriasindividualmente importncia no estabelecimento de biofilmes (ex: placa dentria) ->camada de limo + bactrias.

Cpsulas : muito HO e pouca molcula orgnica (Ex: Streptococcus , Enterobacter )

Composio: Quase sempre polissacardea, mas h excepes: Bacillusanthracis , que polipeptdica.

Biofilmes e agentes bacterianos : aumentam a resistncia de agentesbacterianos; dificultam a aco dos anti-spticos.

http://www.erc.montana.edu

http://www.erc.montana.edu/http://www.erc.montana.edu/


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Protena M em Streptococcus pyogenes (amigdalites com pus). um dmero quese estende para a periferia da clula. Este permite adeso da bactria a clulas e inibea fagocitose. Possui variao antignica e inibe a activao do complemento

Estrutura da parede celular e peptidoglicano

Gram-negativas

Todo o exterior da bactria coberto pelos lipopolissacardeos. OMP protenas damembrana externa. O espao periplasmtico quase no existe em meios de

osmolaridade baixa, porque a membrana plasmtica fica muito junto parede.Peptidoglicano

Rede/malha que envolve toda a bactria. Cadeias em 2D: num sentido constitudaspor acares e no outro sentido por pptidos (que variam entre as Gram- e as Gram+).Possuem 2 derivados de acares; cido N-acetilmurmico e N-acetilglucosamina (NAMe NAG) e vrios aminocidos, dos quais D- -glutamato, D-alanina e cido meso-diaminopimlico. Estes aminocidos no so encontrados nas protenas.

Nas protenas s existem formas L, a presena de aminocidos D neste polmero

protege-o do ataque da maioria das peptidases.O esqueleto deste polmero composto por NAG e NAM alternadamente. Depois

uma cadeia peptdica de 4 aminocidos D alternados est ligada ao grupo carboxlicodo cido N-acetilmurmico.

Cadeias de subunidades de peptidoglicanos ligados so unidas por ligaescruzadas entre os pptidos.

Substncias que actuam sobre o peptidoglicano:

-lactmicos (ex: penicilina) - Bloqueiam a ligao peptdica (inibem astranspeptidases), falhando a formao da 2 dimenso. Tambm provocam odescontrolo das autolisinas.

Autolisinas quebram as ligaes entre o NAM e o NAG permitindo ainsero de mais monmeros.

Transpepsinas - Fazem a ligao interpeptdica com a energia dalibertao da alanina extra.

Hidrolases do peptidoglicano Degradam o peptidoglicano. ________________________________________________________________________________________________________Sebenta de Microbiologia Geral

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Autolisinas: amidases; glicosidases.

Lisozima (glicosidases) destri as ligaes entre o NAM e oNAG.

Lisinas dos bacterifagos (utilidade teraputica ?).

Polmeros acessrios

cidos teicicos Polmeros de glicerol ou ribitol unidos por grupos fosfatos.Regulam a actividade de vrias enzimas. No existem nas Gram- . Esto ligados aopeptidoglicano. Aparentemente estendem a superfcie do peptidoglicano e uma vez queesto carregados negativamente, conferem s bactrias Gram+ a sua carga negativa.Mantm a estrutura da parede celular. cidos lipoteicoicos: ligados aos lpidos damembrana plasmtica.

Lipopolissacardeo (ou endotoxina) Cobre todo o exterior da membrana externadas bactrias Gram- . Tem carga negativa, e ajuda na defesa contra o sistema imune.Participa na estabilizao da parede e tem resistncia aos sais biliares.

Consiste em 3 partes: Lpido A contm 2 derivados de acares glucosamicos,cada um com 3 cidos gordos e 1 fosfato ligado a si; Polissacardeo central (core) ligado ao lpido A, constituido por vrios acares; Antignio O cadeia polissacardeaque se estende para fora do core relacionado com a virulncia. Quanto maior for,mais virulenta a bactria.

Micobactria no coram pelo mtodo de Gram (ex: M. tuberculosis , M. leprae ). Tm uma parede mais complexa: membrana plasmtica; peptidoglicano; polmero deacares; cidos gordos (cidos miclicos + glicolpidos) formam camada espessa.No so sensveis penicilina (?!).

Esporos (endosporos)

- Estruturas que no coram;

- Esporngio zona da clula onde se forma o esporo.

- Constitudo por membrana, parede celular (rodeia o protoplasma) ,crtex (composto de peptidoglicano, mas menos cruzado), tnica externa (constitudapor vrias camadas de protenas impermevel), exosprio e ncleo germinativo.



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Um nmero de bactrias Gram+ formam uma estrutura especial, muito resistentechamada de endosporo .

Esto presentes apenas nas bactrias Gram-positivas. Tm uma forma resistente a

factores qumicos e fsicos adversos. Esta deve-se ao cido dipicolnico que formacomplexos com o Ca, baixa concentrao de HO, protenas nucleares e enzimasreparadoras.

O esporngio destri-se depois da libertao do esporo. Ao encontrar HO enutrientes, o esporo germina.

Respirao versus Fermentao

O metabolismo em microrganismos , portanto, muito varivel.

Respirao Rendimento energtico da oxidao da glucose: 38 ATP.

Fermentao Rendimento: 2 ATP.

O O tem algumas caractersticas que o tornam o aceitador final preferido demuitos microrganismos:

- A sua abundncia, etc.


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Num meio onde haja O muito perigoso haver Fe, por isso que as clulas tmuma maquinaria enzimtica especfica para degradar o HO (ex: catalase, glutationa).

Factores que afectam o crescimento

Radiaes

- Radiao ionizante: leso do DNA, mutagnese;

(h muitos microrganismos extremamente resistentes radiao)- Ultravioleta: leso do DNA, mutagnese;

- Visvel: em alta intensidade, oxignio singleto (muito reactivo).

Nutrio : classificao

1- Fonte de energia:Luz fototrofismo;

Substncia qumica quimiotrofismo.

2- Fontes de potencial redutor (H, e):

Substncias inorgnicas litotrofismo;

Substncias orgnicas organotropismo. _____________________________________________________________________________________14 Sebenta de MicrobiologiaGeral


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3- Fontes de carbono:

CO - autotrofismo;

Substncias orgnicas heterotrofismo.

Metabolismo conjunto de todas as reaces qumicas que ocorrem na clula.Catabolismo : quando as molculas maiores e mais complexas so degradadas amolculas mais pequenas e simples com libertao de energia (esta energia vai serutilizada para produzir trabalho, ou dissipada como calor). Anabolismo : a sntese demolculas complexas a partir de mais simples, com gasto de energia.

Os organismos usam 3 fontes de energia:

Os fosfatos capturam a radiao solar;

Os quimiorganotrofos oxidam molculas orgnicas para libertarenergia;

Os quimiolitotrofos utilizam nutrientes inorgnicos como fontes deenergia.

Os microrganismos variam no s nas fontes de energia, como tambm nosaceitadores de electres usados pelos quimiotrofos. Trs grandes tipos de aceitadoresso utilizados.

Na fermentao a energia do substrato oxidada e degradada sem aparticipao de aceitadores exgenos ou externos. Normalmente a via catablicaproduz intermedirios, como o piruvato, que actua como aceitador de electres.

Na respirao utilizam-se aceitadores de electres exgenos. Narespirao aerbia o aceitador final de electres o O 2. Na respirao anaerbia oaceitador final no o O 2, mas sim outros aceitadores exgenos. Ex:

,...

Quimiotrofismo

Existe um grupo de bactrias com capacidade de obter energia atravs demolculas inorgnicas (em vez de orgnicas).


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Cada espcie tem as suas preferncias especficas para os dadores e aceitadoresde electres.

O aceitador normalmente o O 2, mas o e o tambm soutilizados.

Os dadores mais comuns so o H 2, o , Fe 2+ , etc.

Podem ser autotrficas ou heterotrficas.

Mas importante salientar que a oxidao de molculas inorgnicas liberta muitomenos energia que a oxidao de molculas orgnicas (como por exemplo a glucose).No entanto, isto compensado com a oxidao de enormes quantidades de matriainorgnica para o crescimento, reproduo, o que amplifica o seu impacto ambiental.

Ex: Bactrias nitrificantes que oxidam o azoto para obteno deenergia.

Fotossntese

Os microrganismos no s so capazes de obter energia atravs da oxidao decompostos orgnicos e inorgnicos, como tambm so capazes de capturar a energialuminosa e us-la para sintetizar APT, NADH, ou NADPH, num processo denominado defotossntese.

Normalmente um organismo fotossinttico reduz e incorpora CO 2. um processo muito importante porque a maior parte da nossa energia derivada

da energia solar, que fornece o ATP e o NADPH necessrio para o crescimento dosmicrorganismos. responsvel pela produo de O 2 (cerca de da fotossntese naterra feita por microrganismos).

(Quimiorganoheterotrficos)

Fotossntese oxignica eucariotas e cianobactrias.

Fotossntese anoxignica todas as outras.



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- Ciclo do azoto;

- Ciclo do enxofre;

Os microrganismos, durante o seu crescimento e metabolismo, interagem entre si,originando ciclos de nutrientes como o azoto, enxofre, fsforo, etc.

Ciclo do azoto

- Ciclo do fsforo (muito pouco solvel)

Eutrofizao crescimento dos microrganismo quando se lhes dado um nutrienteque lhes faltava.

Mucosa Nasal

Staphylococcus epidermis

M. prototrficas:

- Auxotrficas muitas coisas para poder crescer;

- Fastidiosas;

- Que so parasitas intracelulares obrigatrios.


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Tipos de meios

- Meios complexos peptona.

Crescimento Bacteriano

O crescimento pode ser definido como um aumento dos constituintes celulares, oque leva a um aumento no nmero de clulas quando os microrganismos sereproduzem atravs de processos como:

Fisso binria Clulas individuais crescem e dividem-se originandoduas clulas-filhas com aproximadamente o mesmo tamanho.

Curva de crescimento (logaritmo do n de clulas viveis pelo tempo deincubao)

O crescimento da populao estudado atravs da anlise da curva de crescimentode uma cultura microbiana.

Normalmente, quando os organismos so cultivados em meios lquidos, crescem

em sistema fechado . Isto significa que, como no se vai acrescentando meio fresco,durante a incubao, a concentrao de nutrientes diminui e a de resduos aumenta.

Esta curva tem 4 fases distintas:

Fase de latncia

Quando os microrganismos so introduzidos num meio de cultura fresco, no ocorreum aumento imediato do nmero de clulas. No entanto, as clulas vo sintetizandonovos componentes.

Este perodo de latncia pode ser necessrio por vrias razes:

- A clulas podem ser velhas, sem ATP, cofactores e ribossomas, tendo estesque ser sintetizados para que as clulas se possam dividir.

- O novo meio pode ser diferente daquele a que as clulas estavam habituadase precisam de algum tempo para se adaptarem.

Esta fase varia consideravelmente em durao, dependendo da condio dosmicrorganismos e a natureza do meio.



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Fase exponencial (ou de crescimento logartmico)

Os microrganismos dividem-se taxa mxima possvel tendo em conta o seupotencial gentico, a natureza do meio e as condies a que se efectua o crescimento.

A taxa de crescimento constante: os microrganismos dividem-se e duplicam o seunmero em intervalos de tempo regulares.

A populao mais uniforme em termos de propriedades qumicas e fisiolgicas.

um crescimento balanceado , porque todos os componentes celulares soproduzidos a taxas constantes uns em relao aos outros.

Se as condies do meio mudam, nomeadamente os nveis de nutrientes, ocrescimento deixa de ser balanceado.

O crescimento microbiano est sob controlo preciso e coordenado, respondendorapidamente a alteraes nas condies ambientais.

Fase estacionria

Num determinado momento o crescimento da populao cessa e a curva decrescimento torna-se horizontal (o que ocorre quando temos uma populao comaproximadamente 10 9 clulas/mL.

O tamanho final da populao vai depender:

- Disponibilidade de nutrientes e outros factores;

- Tipo de microrganismos.

Nesta fase o nmero total de microrganismos viveis permanece constante porque:

- O nmero de nascimentos est balanceado com o nmero de mortes ou

- A populao pra de se dividir mas permanece metabolicamente activa.

Esta fase ocorre por vrios motivos:

- Limitao de nutrientes (ex: O 2)

- Acumulao de produtos de excreo txicos (ex: cido lctico, etc.)

- Ou porque se atingiu um determinado nvel crtico


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Medidas da massa celular Baseia-se no princpio de que o aumento da massatotal da clula, assim como do nmero de clulas, acompanha o crescimento dapopulao.

Determinao do peso seco As clulas que crescem num meio lquido sorecolhidas por centrifugao, lavadas e secas e depois pesadas (no um mtodomuito sensvel e bastante demorado).

Turbidimetria Utiliza a propriedade que as clulas microbianas apresentamde reflectir a luz que sobre elas incide. Assim como numa populao as clulasmicrobianas so todas aproximadamente do mesmo tamanho, a quantidade de reflexo(medida num espectrofotmetro) directamente proporcional biomassa de clulaspresentes e indirectamente relacionada com o nmero de clulas.

ATP, DNA Se a quantidade de uma substncia em cada clula constante, a

quantidade total desse constituinte celular est directamente relacionada com a massacelular microbiana total. Assim, por exemplo, a quantidade de ATP pode ser usada paraestimar a quantidade de massa microbiana viva.

Tempo de gerao ou de duplicao

Quanto maior o tempo de gerao, mais lentamente a bactria se replica e vice-versa. Num meio muito diludo, estamos a diminuir a replicao das bactrias.Aumentando a concentrao de nutrientes no meio, aumentamos a replicao das

bactrias mas s at um dado valor K, dado que as bactrias apresentam um limitemximo a partir do qual deixam de se replicar nvel crtico .

Factores que afectam o crescimento bacteriano

A habilidade que alguns microrganismos apresentam de se adaptar a meiosexternos e inspitos muito grande. Desta forma os procariotas esto presentes emtodos s stios onde exista vida.

Extremfilos microrganismos que crescem em condies terrivelmenteadversas.

Actividade da gua (a w) = gua disponvel

Uma vez que os microrganismos so rodeados por uma membrana plasmticaselectivamente permevel, podem ser afectados por variaes nas concentraesosmticas do meio envolvente.

Uma maneira de diminuir a concentrao osmtica do citoplasma foi o uso de

corpos de incluso. Os procariotas tambm tm canais sensveis presso que abrem ________________________________________________________________________________________________________Sebenta de Microbiologia Geral

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permitindo a sada de soluto quando a osmolaridade do meio se torna muito menor quea do citoplasma.

Muitos microrganismos mantm a sua concentrao osmtica acima da do seuhabitat atravs da utilizao de solutos compatveis (solutos que necessrio

acumular para manter o turgor quando a osmolaridade do meio aumenta; so solutosque so compatveis com o metabolismo e crescimento quando em concentraesintracelulares elevadas), de modo que a membrana celular est sempre firmementepressionada contra a parede celular.

A actividade da gua (a w) inversamente relacionada com a presso osmtica.

Se uma soluo tem uma presso osmtica elevada, a sua a w baixa.

Os microrganismos variam bastante na sua capacidade para se adaptarem ahabitats com baixo a w (hiperosmticos).

Num meio com baixo a w os microrganismos tm que despender um esforo extrapara manter uma concentrao de solutos interna elevada, de forma a conseguiremreter a gua. Este tipo de microrganismos denominam-se osmotolerantes porque socapazes de crescer em meios com grandes variaes de a w ou concentrao osmtica(ex: estafilococos).

Haloflicos Esto completamente adaptados a condies salinas e hipertnicasde modo que necessitam de altos nveis de NaCl para crescer.

pH

a medida da actividade do io hidrognio numa soluo. Os habitats nos quais osmicrorganismos crescem variam grandemente no pH, da que este possa afectardramaticamente o crescimento microbiano.

Cada espcie tem a sua prpria gama de pH na qual se processa o crescimento,bem como um valor de pH ptimo de crescimento.

Microrganismos: acidfilo (0 < pH < 5,5) fungos e algas; neutrfilos (5,5 combinao de MHC muito variada num mesmo indivduo> Porqu? Importante para distinguir indivduos. A variabilidade existe porque MHCforam seleccionadas por agentes infecciosos.

Imunidade Celular

- O que que os linfcitos T fazem?

- Gerem o sistema imunolgico:

MHC TH1 Ajudam a diferenciar outros linfcitos.



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Classe II TH2 Ajudam linfcitos B a produzir anticorpos.

- Activam macrfagos;

- Podem ser citotxicos MHC classe 1 sentinelas para o que se est a passarno organismo.

Linfcitos T MHC classe I CD8

Linfcitos T MHC classe II CD4 so estas que so infectadas pelo HIV.

Citotoxidade

- Clulas com muitos grnulos que so libertados e formam poros nasmembranas da clula alvo morte programada da clula alvo.

Activao dos macrfagos (pelos linfcitos T organiza os macrfagos numconjunto de clulas granuloma (com clulas infectadas no interior) impedindo ocrescimento do microrganismo).

Interfero gama: a citocina Th1 - muito importante, sem ele o animal morremesmo se inoculado com microrganismos incuos.

TH (CD4) TH1 As citoquinas (ex: interfero gama) que libertam so diferentes;Regulam-se e inibem-

- TH2 -se mutuamente. As citoquinas so Importantes para activarlinfcitos B, macrfagos, ou Tc.

As citoquinas so diferentes:

Linfcitos B

Mastcitos

Eosinfilos


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TH1 actividade TH2 actividade

IL2 IL4

IFN IL5

TNF IL10

Schistosomase

Cercariae (alojam-se no plexo nervoso) Formas mais pequenas do schistosoma cobrem-se com protenas do prprio hospedeiro e o sistema imunolgico no oreconhece; os seus ovos ficam nos tecidos e provocam sua volta a fibrose do tecido. A

fibrose leva estenose/compresso dos vasos, que por sua vez leva a insuficinciabiliar.

Estratgias de Escape aos Mecanismos

de Defesa Antimicrobianos

- Factores de virulncia;

- Toxinas;- Imuno-modulao.

Toxinas Bacterianas

- Quase sempre protenas secretadas pelos microrganismos.

Exotoxinas so secretadas;

Endotoxinas lipopolissacardeo (pertencem prpria bactria). _____________________________________________________________________________________62 Sebenta de MicrobiologiaGeral


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- Actuam ao ligar a um receptor resposta celular;

- Destruir a membrana celular (formam poros);

- Sistemas enzimticos que ligam a receptores, entram na clula e actuam emdiferentes alvos;

- Sistemas de injeco de substncias no citoplasma celular.

Toxinas que actuam em reconhecimento de superfcie:

1- LPS

2- Superantignios.

Toxicidade do LPS

- Liga a receptores nos macrfagos e este secreta muitas citoquinas que induzemresposta nas clulas, se esta for um neutrfilo e este liberta o contedo lisossomal.

- Porque que o hospedeiro tem um receptor para o LPS:

- Porque em quantidades pequenas este pode provocar respostasprotectoras (ex: coagulao, activao do complemento, etc.);

- Mas quantidades grandes de LPS induzem uma resposta txica;

- As respostas, que eram dantes protectoras, em grande quantidadeprovocam uma grande coagulao e leses no endotlio dos vasos sanguneos choque sptico (as respostas so as mesmas, mas neste caso muito exageradas, o que perigoso).

(O LPS em si no txico!)

Superantignios

- H microrganismos que produzem estas protenas que ligam o TCR e MHC juntando as 2 clulas produo de quantidade exagerada de citoquinas.

Toxinas que destroem as membranas

1- Formadoras de poros Lise celular.


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- A Poros grandes

- B Poros pequenos

2- Fosfolipase

Destroem a membrana Lise celular.

Toxinas que destroem as clulas fagocticas

- Leucocidina de Panlon e Valentine:

- Destri neutrfilos (produzida por S. aureus )

- Factor letal:

- Induz apoptose de macrfagos;- Produzida por B. anthracis .

Hemolisinas estreptoccicas

- So toxinas;

- Hemlise ;

- Hemlise - causa a amigdalite.

Toxinas A/B

B liga a 1 receptor na clula (acidifica o endossoma) e permite a entrada naclula e depois faz com que entre o componente A no citoplasma alteram diferentesfunes celulares.

Neurotoxinas botulnica e tetnica

- Actuam no sistema nervoso;

- Fazem ambas a mesma coisa: so proteases que clivam as protenaresponsveis pela fuso das vesculas com a membrana no terminal pr-sinptico.

- Ttano: por contraco contnua dos msculos (impedindo por isso arespirao);

- Botulismo: paralisia flcida.



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Botulismo

- A toxina entra no motoneurnio, impede a fuso das vesculas no hcontraco muscular. Paralisia flcida.

Ttano

- A toxina bloqueia a libertao do neurnio inibitrio est sempre excitado alibertar acetilcolina contraco contnua; paralisia espstica.

Escarlatina (devida toxina eritrognica de S. pyogenes )

Antraz (carbnculo)

- A sua toxina do grupo A/B;

- Factor letal;

- Factor de edema.

Neutralizao das toxinas

- Os anticorpos evitam que estas toxinas se liguem ao receptor.

Sistemas de secreo

- Sistemas 3 e 4 so como agulhas (parecida com flagelos) que injectam nocitoplasma da clula protenas.

- Shigella flexneri (disenteria bacteriana)

- Secreo de protenas para o citoplasma de clulas do hospedeiro;

- Essas protenas alteram funes celulares diversas nas clulas do hospedeiro;

- S presentes em bactrias de Gram- patognicas;

- Patogneos intestinais; ________________________________________________________________________________________________________Sebenta de Microbiologia Geral

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- Outros patogneos.

Sistema tipo III

Yersinia inibe a fagocitose por sistemas de secreo do tipo III.

E. coli enteropatognica (EPEC)

No entram dentro da clula; substituiu a ausncia de receptores da clulahospedeira por uma protena por ela produzida.

Ilhas de patogenicidade

- Zonas do genoma de grande dimenso;

- Possuem contedos em G + C S do resto do genoma;

- Codificam factores de virulncia, nomeadamente os sistemas de secreo detipo III;

- Resultam da transferncia horizontal de genes entre espcies diferentes.

Cpsulas (no s em bactrias, como tambm em fungos (ex: Cryptococcus

neoformans )- Inibe a fagocitose porque esconde os fragmentos de complemento que fariam a

opsonizao;

- Inibe a produo de anticorpos.

Mecanismos de controlo da infeco pelo

Streptococcus pyogenes (amigdalites)

- Activao do complemento;

- Produo de anticorpos e activao do complemento;

- Recrutamento de PMN;

- Opsonizao e fagocitose por PMN;

- Morte por mecanismos oxidativos? Por defensinas? _____________________________________________________________________________________66 Sebenta de MicrobiologiaGeral


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Adesinas : Termo genrico

- Fmbrias ou pili ligao de bactrias s clulas epiteliais;

- Protenas do invlucro interagem com receptores;

- cidos lipoteicicos dos Gram+.

Parasitismo intracelular

Os microrganismos tm que se adaptar ao ambiente intracelular e impedir amorte dessa clula.

- Capacidade de invadir clulas no fagocticas.

Bactrias Estrutura parede; nomenclatura bsica.

Vrus Formas; DNA, RNA.

IMP

Herpes latncia

HIV

Plasmdio Aspectos fundamentais

Malria

Metabolismo (aulas prticas)

Ciclos de vida no preciso detalhar dos fungos eprotozorios (Nutrio, sexualidade, etc.

Microbiologia

Estudo dos organismos demasiado pequenos para serem claramente visualizadosa olho nu.

Inclui: Vrus, bactrias, protozorios, algas, fungos.

Existem 2 tipos fundamentais de clulas:


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Procariticas Com uma morfologia mais simples que as eucariotas esem membrana a delimitar o ncleo. Todas as bactrias so procariticas.

Eucariticas - Tm um ncleo delimitado por membrana.

Como tal o Mundo Microbiano tambm constitudo por esses dois tipos de clulas:

- Procariticas Bactrias

Arqueobactrias

- Eucariticas Protozorios

Algas

Fungos

Plantas

Animais

Actualmente os organismos esto divididos em 3 domnios:

- BACTERIA(verdadeiras bactrias ou eubactrias)

- ARCHAE

- EUCARIA(todos os organismos eucariticos)

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