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ASESCOLA TÉCNICA COMPLEMENTO
Curso Técnico em Análises Clinicas Disciplina : Microbiologia Professor : André Luis
INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
Microbiologia é o ramo da ciência que estuda os seres microscópios, chamados microrganismos. Tais seres recebem essa denominação porque não podem ser vistos a olho nu, sendo necessário um microscópio óptico ou microscópio eletrônico para sua visualização. Incluem bactérias, vírus, protozoários e fungos.
É importante entender a relação dos microrganismos com o homem. Aqueles que são benéficos e também ajudam no equilíbrio do meio ambiente são chamados não patogênicos, enquanto aqueles que são prejudiciais e causam doenças são chamados patogênicos. Além dessa divisão, os microrganismos podem ser saprófitas ou oportunistas.
Microrganismos saprófitas: Obtêm seus nutrientes a partir de tecidos mortos e/ou em decomposição de plantas ou animais. Também são chamados decompositores.
Microrganismos oportunistas: Fazem parte da microbiota ou microflora endógena, normalmente não causam dano ao homem, mas causam doenças, dependendo da resistência do hospedeiro e de condições favoráveis para seu desenvolvimento e crescimento.
Microrganismos patogênicos: são capazes de produzir doenças infecciosas aos seus hospedeiros sempre que esteja em circunstâncias favoráveis, inclusive do meio ambiente.Podem ser bactérias, vírus, protozoários, fungos ou helmintos. O agente patogênico pode se multiplicar no organismo do seu hospedeiro, podendo causar infecções e outras complicações.
Grupos de microrganismos
Os vírus são seres acelulares que só podem ser visualizados pelos olhos humanos através do microscópio eletrônico. Considerados parasitas obrigatórios, eles se instalam no interior das células a fim de se reproduzirem. São responsáveis por causar diversas doenças graves no homem, como HIV, febre amarela, caxumba, varíola, entre outras.
Os protozoários fazem parte do Reino Protista, são eucariontes (possuem apenas um núcleo celular e vários organelos), unicelulares (possuem apenas uma célula) e heterotróficos (se alimentam de outros seres, pois não produzem o próprio alimento).
Também causam algumas doenças como a amebíase, doença de chagas e malária e são classificados de acordo com a sua forma de locomoção: ciliados (se movimentam na água doce ou salgada por meio de diversos cílios), flagelados (se locomovem através de um longo flagelo), rizópodos (possuem falsos pés chamados pseudópodos) e esporozoários (não possuem organelas locomotoras, são parasitas obrigatórios).
Os fungos podem ser microscópicos ou macroscópicos, podendo ser vistos ou não pelos olhos humanos, a depender do seu tipo. Além disso, podem ser unicelulares ou pluricelulares, eucariontes e heterótrofos (se alimentam de outros seres vivos).
Alguns tipos de fungos são encontrados em diversos ambientes, como água, vegetais, solo, detritos, e utilizados para diversos fins, como culinária, medicina e produtos. Outros são considerados parasitas e transmitem patogêneses como candidíase, micose, histoplasmose, entre outros
Por fim, as bactérias são seres unicelulares e procariontes (não possuem núcleo celular) encontradas na água, no solo, no ar, dentro de outros seres vivos e nas condições mais inóspitas. Podem apresentar formas diversas, como esferas (cocos), bastões (bacilos), espirais (espirilo), entre outras.
Apesar de também causar doenças, as bactérias possuem funções diversas sendo utilizadas, por exemplo, na fabricação de antibióticos e vitaminas, além de alimentos que se utilizam de lactobacilos (iogurtes, queijos), na produção de proteínas humanas (hormônio do crescimento, insulina), além de ajudar nas etapas do Ciclo do Nitrogênio.
Áreas de estudo da Microbiologia
A microbiologia possui diversas áreas de estudo. Algumas delas são:
Microbiologia farmacêutica : estuda os microrganismos relacionados à produção de medicamentos.
Microbiologia de alimentos : estuda os microrganismos que habitam e contaminam os alimentos.
Microbiologia ambiental : analisa de que forma os fungos e bactérias agem na decomposição, tanto de matéria orgânica quanto de elementos químicos da natureza.
Microbiologia industrial : é a área da microbiana é a área da Microbiologia que utiliza micro- organismos em processos industriais com objetivo de produzir bens e serviços.
Microbiologia do solo : trata do estudo dos micro-organismos que vivem neste ambiente, suas atividades e como eles afetam as propriedades do solo, tanto em ambientes naturais ou agrícolas.
Microbiologia médica : pesquisa os organismos vivos minúsculos e sua relação com a imunologia no controle e prevenção de doenças.
História
São seres unicelulares e procariontes, as bactérias são classificadas no Reino Monera. Existem milhares de espécies conhecidas que apresentam formas, habitats e metabolismo diferentes.
Alguns desses microrganismos são causadores de doenças, mas também há bactérias com grande importância ecológica e econômica. As bactérias podem viver no ar, na água, no solo, dentro de outros seres vivos, e até em locais de altas pressões e condições completamente inóspitas à maioria dos seres vivos.
Toda essa diversidade de seres, também demonstra uma diversidade de funções. Vejamos a seguir:
- Na natureza, as bactérias participam do Ciclo do Nitrogênio, ajudando em diversas etapas.
- São usadas para produção de alimentos, como na fabricação de iogurtes, queijos e coalhadas, em que se utiliza os lactobacilos. Ainda para produzir o glutamato (usado em temperos) e o vinagre.
- Na indústria farmacêutica, são produzidos antibióticos e vitaminas a partir de bactérias.
- (^) Com a engenharia genética, é possível usar bactérias geneticamente modificadas (em que se introduz genes humanos) para produzir proteínas humanas, como hormônio do crescimento e insulina.
Na grande maioria das bactérias, além da membrana plasmática encontrada em todas as células, é possível observar externamente uma parede celular constituída, principalmente, por peptideoglicano. Essa parede celular apresenta como principal função manter a forma das células bacterianas e garantir proteção. Além disso, é possível perceber em algumas espécies uma cápsula polissacarídica envolvendo a parede.
No citoplasma da célula bacteriana, é possível perceber a presença de apenas um tipo de organela: os ribossomos. Esses ribossomos são menores que aqueles encontrados em células eucarióticas, mas desempenham a mesma função, que é a síntese de proteínas. Além disso, é possível perceber a presença de grânulos ou inclusões que apresentam a função de armazenamento.
O citoplasma, por sua vez, apresenta uma região, chamada de nucleoide, onde está localizado o cromossomo bacteriano, único e circular. Além do DNA cromossomial, observa-se o plasmídeo, formado por uma molécula pequena de DNA circular de duplicação independente, que geralmente contêm genes relacionados à resistência das bactérias a antibióticos .
Em algumas bactérias, é possível encontrar ainda estruturas de locomoção conhecidas como flagelos, que são compostos por uma proteína denominada de flagelina.
Existem ainda estruturas mais finas e mais curtas que os flagelos denominadas de pili e fímbria. Estes estão relacionados com a fixação das bactérias em superfícies (fimbrias) ou ainda com a fixação no momento da reprodução (pili).
MORFOLOGIA BACTERIANA
As bactérias são organismos bastante simples que podem ser agrupados de diferentes formas. Analisando a forma e o arranjo das bactérias, temos as seguintes classificações:
Cocos: Bactérias com formato esférico ou oval. Exemplo: Staphylococcus e Streptococcus . Diplococos : Duas bactérias em formato de cocos unidas;
Tétrades : Quatro cocos agrupados;
Sarcina : Oito cocos unidos formando uma estrutura semelhante a um cubo;
Estreptococos : Cocos unidos como uma cadeia
Estafilococos : Cocos agrupados como um cacho de uvas.
Bacilos: Bactérias com formato cilíndrico ou em forma de bastão, que pode ser curto ou longo. Exemplo: Escherichia, Bacillus e Clostridium.
Diplobacilos : Bacilos dispostos aos pares;
Estreptobacilos : Bacilos unidos formando uma cadeia.
Espiraladas: Bactérias com formato espiral. Exemplo: Vibrio cholerae e L eptospira.
Espirilos : Bactérias em forma de espiral que apresentam corpo rígido e locomovem-se com a ajuda de flagelos;
Espiroquetas : Bactérias em espiral que são mais flexíveis e locomovem-se por contrações citoplasmáticas;
Vibriões : Bactérias que apresentam corpo semelhante a uma vírgula.
REPRODUÇÃO BACTERIANA
Na transdução, moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se montar dentro das bactérias, podem eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria que lhes serviu de hospedeira. Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA bacteriano o transfere junto com o seu. Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em seu genoma.
Conjugação
Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". Isso acontece através de microscópicos tubos protéicos, chamados pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície. O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular.
RESISTÊNCIA BACTERIANA AOS ANTIBIÓTICOS
Considerados como uma das maiores conquistas da ciência moderna, os antibióticos, assim como as vacinas e os soros, têm salvado muitas vidas. Os antibióticos atuam na parede celular das bactérias, e sua escolha está relacionada à resistência bacteriana. Podem atuar de diferentes maneiras sobre as células bacterianas: como, por exemplo, bloquear a síntese da parede celular, desorganizar estruturalmente a membrana plasmática e inibir a duplicação do DNA.
Contudo, algumas espécies manifestam resistência aos antibióticos, o que geralmente decorre de mutações que proporcionam a síntese de enzimas capazes de inativar tais substâncias. Essa tolerância com princípio genético se estabiliza à medida que as alterações gênicas vão surgindo em benefício da sobrevivência e da manutenção de uma linhagem bacteriana.
Nas bactérias, os genes que conferem resistência aos antibióticos encontram-se geralmente em pequenos filamentos de DNA extracromossômico (os plasmídeos), transferidos de um organismo ao outro (mesmo de espécies diferentes) durante a conjugação. De geração em geração, essa característica é então repassada, aumentando proporcionalmente o número de bactérias que a possui e reduzindo a concentração dos organismos não portadores desse incremento adaptativo.
Quando um processo infeccioso acomete o ser humano e é combatido pelo uso de antibióticos, o medicamento age eliminando as formas sensíveis (não resistentes). Erroneamente dizemos que, após um tratamento ineficaz, o processo infeccioso ainda persiste ou mesmo se intensifica. Isso ocorre, na maioria dos casos, por inobservância do indivíduo medicado quanto à periodicidade da prescrição, por automedicação ou, muito raramente, por prescrição indevida.
Quando esse tipo de problema ocorre, as bactérias ficam parcialmente submetidas à eficácia do antibiótico, ou seu efeito em situações de uso correto afeta apenas as bactérias não resistentes. Desse modo, persistem as bactérias resistentes (selecionadas pela existência de um genótipo favorável), permanecendo a infecção, o que justifica a medicação somente após a análise de um antibiograma.
DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS
O estudo das bactérias é de grande interesse para a medicina, a veterinária, a agricultura e outras áreas das ciências, pois há inúmeras bactérias que atacam animais, plantas e diversos outros grupos de seres vivos. O Quadro abaixo apresenta as doenças causadas por bactérias na espécie humana.
Doenças Agente Etiológico Erisipela (^) Streptococcus pyogenes Botulismo (^) Clostridium botulinum Hanseniase (lepra) Mycobacterium leprae Meningite meningococica
Neisseria meningitidis, Hermophilus influenzae e Streptococcus pneumoniae Tetano Clostridium tetani Febre maculosa Rickettsia rickettsii Febre reumatica Streptococcus pyogenes Gangrena gasosa Diversas bacterias, entre elas Clostridium perfringens Coqueluche Bordetella pertussis Difteria Corynebacterium diphtheriae Pneumonia bacteriana
Streptococcus pneumoniae
Tuberculose Mycobacterium tuberculosis Cólera Vibrio cholerae Febre Tifoíde Salmonella typhi Gastroenterite Escherichiria coli Salmonelose Genero Salmonella Doenca peptica Helicobacter pylori Cistite Escherichiria coli e Staphylococcus saprophyticus Leptospirose Leptospira interrogans Cancro mole Hemophilus ducreyi Gonorreia Neisseria gonorrhoeae Sifilis Treponema pallidum
INFECÇÃO HOSPITALAR
parâmetros técnicos, diagnostica e acompanha a evolução dos casos de infecção e promove campanhas educativas.
FUNGOS
No Reino Fungi, encontramos os fungos, que sao organismos eucariontes, aclorofilados, heterotrofos, uni ou pluricelulares. O fungo pluricelular contem por diversos filamentos, as hifas , que, em conjunto formam o micélio. As hifas são as estruturas vegetativas. As estruturas reprodutivas sao chamadas corpo de frutificação (normalmente a estrutura visivel do fungo), que e constituido por hifas especiais que crescem em agrupamentos compactados
A parede celular da maioria dos fungos e formada por quitina , um polissacarídeo presente no exoesqueleto dos artropodes, como insetos, crustaceos e aracnideos. Muitas especies obtem os alimentos de que necessitam utilizando a materia orgânica de organismos mortos.
TAMANHO, FORMA E CLASSIFICAÇÃO
O tamanho e a forma dos fungos variam de acordo com sua classificacao Os fungos do Reino Fungi, ditos “fungos verdadeiros”, sao divididos em cinco Filos, com base no tipo de estruturas vegetativas e reprodutivas, principalmente.
Chytridiomycota: Reunem fungos, em sua maioria aquaticos. A maioria e saprofita entretanto, ha especies parasitas de plantas.
Zygomycota: Reunem fungos que nao formam corpo de frutificacao durante os processos sexuados. Algumas especies podem causar doencas em seres humanos, as zigomicoses.
Glomeromycota: Grupo de fungos com significativa importancia na ecologia.
Ascomycota: Representam metade das especies descritas e formam esporos no processo sexuado. Algumas especies formam corpo de frutificacao. As leveduras, normalmente sob a forma unicelular, fazem parte deste Filo. A Saccharomyces cerevisae é utilizada no popular fermento de pão, ou fermento biológico, e para a produção de bebidas alcoólicas. Algumas espécies podem causar doenças em seres humanos, como micoses e candidíase
Basidiomycota: Formam esporos no processo sexuado. Algumas espécies formam corpo de frutificação.
Importância dos fungos
Ecológica Industrial Médica Os fungos participam da decomposição da matéria orgânica, assim como as bactérias, ou seja, os restos dos seres mortos são reduzidos a substâncias minerais mais simples. Atuam na reciclagem dos elementos químicos na natureza. Desse modo, elementos essenciais são devolvidos ao ambiente e reutilizados pelos seres vivos. Os microrganismos decomposistores são chamados sapróbios ou saprófitas (do grego sapros , podre; bios , vida).
As leveduras realizam o processo de fermentação ( respiração anaeróbia ), logo, são empregadas na fabricação de bebidas alcoólicas, queijos (roquefort, gorgonzola) e na panificação. Alguns fungos são utilizados diretamente como alimento, champignons, shimeji e shitake.
Alguns fungos são importantes para a produção de antibióticos, como a penicilina.
REPRODUÇÃO DOS FUNGOS
A reprodução dos fungos tem início com o processo de germinação , no qual o revestimento resistente do esporo (estrutura de resistência do fungo) rompe-se e a célula se alonga, enquanto o núcleo se multiplica por mitose. Assim, a hifa (estrutura tubular) forma-se e alonga-se progressivamente e se ramifica, constituindo o micélio.
A partir disso, os fungos podem se reproduzir de forma assexuada e sexuada. De forma assexuada , os fungos se reproduzem por brotamento ou gemulação, fragmentação ou esporulação.
Brotamento ou gemulação: É o caso das leveduras. Os brotos ou gêmulas costumam se separar das células originais, mas eventualmente podem permanecer grudados, formando cadeias de células
Fragmentação: É a maneira mais simples de um fungo filamentoso se reproduzir. Uma hifa se fragmenta originando novas hifas e, consequentemente, novos micélios
