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Microbiologia Básica Introdução a Microbiologia Prof. Ms. Flávia Soares Lassie Unidade de Ensino: 1 Competência da Unidade: Compreender a diferença entre as células eucariontes e procariontes Resumo: Conceitos básicos da área e diferenças estruturais dos tipos de microrganismos. Palavras-chave: células, bactérias, cocos Gram-positivos, bacilos Gram-negativos, crescimento bacteriano, estruturas bacterianas. Título da Teleaula: Introdução a Microbiologia Teleaula nº: 1 Contextualização Microscopia celular: Células procariontes Células eucariontes Microrganismos em nossas vidas; Bactérias; Morfologia, fisiologia e crescimento; Técnicas microbiológicas Situação-problema Um hospital teve um aumento significativo na taxa de mortalidade dos pacientes após cirurgia de videolaparoscopia. Após a cirurgia os pacientes deveriam permanecer até o dia seguinte em observação. Alguns deles, porém apresentaram aumento de TºC e após alguns dias de internação os pacientes apresentaram quadro de sepse. Metade dos pacientes após 7 dias apresentou perda da função de alguns órgãos e foram a óbito. Qual foi a origem das infecções? Como ocorreu essa contaminação? Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA Microscopia celular e Microrganismos em nossas vidas MIKROS = Pequeno + BIO = Vida + LOGOS = Estudo “Estudo da vida microscópica” “Ciência que estuda os microrganismos” Microrganismos: seres de dimensões microscópicas Microscópico: dimensões invisíveis a olho nu (< 1 mm) MICROBIOLOGIA Fonte: http://cnx.org/contents/GFy_h8cu@10.53:rZudN6XP@2/Introduction, CC BY 4.0. Disponível em https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49923763. Microscopia Microscópio eletrônico Microscópio óptico 0,1 nm0,2μmPoder de resolução 400.000 x1000 xAumento máximo 1 mm= 1000 μm 1 μm= 1000 nm Microscopia Fonte: MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14.ed. São Paulo: Artmed, 2016 (pág. 26). Microrganismos: Forma de vida que não pode ser visualizada sem auxílio de um microscópio. Eles compõem o Reino Monera (seres unicelulares como bactérias), Protista (seres unicelulares como protozoários e algas eucariontes) e Fungi (seres uni ou pluricelulares como fungos filamentosos ou leveduriformes). Unicelulares: células únicas (bactérias, leveduras, algas, protozoários) Pluricelulares: grupos de células (fungos filamentosos, algas) Acelulares: vírus Microrganismos podem ser: Células: Célula Procarionte Fonte: MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14.ed. São Paulo: Artmed, 2016 (pág. 3). Célula Eucarionte Microrganismos em nossas vidas São encontrados em quase todos os ambientes – solo, água, ar e inclusive no homem.. Contribuem de modo essencial na manutenção e equilíbrio dos organismos vivos e dos elementos químicos do nosso ambiente. Aplicações comerciais – síntese de produtos químicos como vitaminas, ácidos orgânicos, enzimas, álcoois e muitas drogas. Indústria de alimentos – vinagre, picles, iogurtes... Microrganismos em nossas vidas Meio ambiente: reciclagem de nutrientes, fixação de N2, biorremediação Fonte: https://binged.it/334lCB8 Microrganismos e as doenças humanas Infecção: invasão ou colonização do corpo por m.o patogênicos Doença: alteração no estado de saúde Fonte: Microbiologia (2016) pag. 162 Vetor: Transporta e transmite para o hospedeiro o parasita Transmissão do parasita ou de suas toxinas de uma pessoa ou animal infectado para um hospedeiro suscetível pode causar doenças; Reservatórios de infecção Fonte contínua do organismo causador da doença; Organismo vivo ou objeto inanimado; • Reservatórios humanos: corpo humano; Portadores; Ex: AIDS, difteria, hepatite, gonorreia, disenteria amebiana e infecções estreptocócicas; • Reservatórios animais: animais domésticos e silvestres (zoonoses) Ex: raiva; • Reservatórios inanimados: água e solo. O solo contém patógenos: fungos; Clostridium botulinum; Clostridium tetani. A água contaminada por fezes de humanos e animais: Vibrio cholerae; Salmonella typhi Vias de transmissão de doenças Transmissão contato: direto; indireto; gotículas - Contato direto: pessoa/ pessoa - Contato indireto: através de um objeto inanimado- fômite ( tecidos, lenços, toalhas, roupas de cama, termômetro, talhares, alicate) - Gotículas: perdigotos (gotículas de muco) Transmissão veículo: água, alimentos, ar Transmissão vetores: artrópodes (insetos) Contato Veículos Vetores Vias de transmissão de doenças Via Orofecal Fonte: https://binged.it/2LY5zj0 Fonte: https://binged.it/2LWNPVa Via Respiratória Transmissão vertical/ transplacentária Fonte: https://binged.it/2LY7UdMFonte: https://binged.it/2YmQFcE Transmissão sexual Bactérias Células procariontes - Material genético não envolto por membrana nuclear; Unicelulares; Apresentam várias formas (bastonetes, cocos, espirilos, vibriões) Podem apresentar arranjos: pares, cadeias, cachos; Parede celular formada por carboidrato complexo: peptideoglicano Reprodução por fissão binária Bactérias (Reino Monera) Flagelos Citoplasma Ribossomo Membrana plasmática Parede celular Nucleoide Cápsula Plasmídeo Pili Fonte: TORTORA, G.J. et al. Microbiologia. 12.ed. São Paulo: Artmed, 2017 (pág. 76). Fímbrias Célula bacteriana PAREDE CELULAR Parede celular: Uma das estruturas mais importantes nas células bacterianas (manutenção da forma do microrganismo). Barreira de proteção contra determinados agentes físicos e químicos externos. Em microrganismos patogênicos - componentes que favorecem sua patogenicidade. Fonte: TORTORA, G.J. et al. Microbiologia. 12.ed. São Paulo: Artmed, 2017 (pág. 82). GRAM- POSITIVA Fonte: MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14.ed. São Paulo: Artmed, 2016 (pág. 44). Fonte: http:shutterstock.com.br Classificação bacteriana Classificação bacteriana GRAM- NEGATIVA Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/Category: Bacteria#/media/File:Gram_negative_bacilli.jpg Tamanho, forma e arranjo das células bacterianas Variam de 0,2 a 2,0µm diâmetro e 2 a 8µm de comprimento; Formas básicas » COCOS, BACILOS e ESPIRAL Vibriões Fonte: http://bit.ly/30v gUKL Fonte: MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14.ed. São Paulo: Artmed, 2016 (pág. 33). Crescimento bacteriano Aumento do nº de células acumulam-se em colônias Fatores Necessários para o crescimento Fatores Físicos Temperatura pH Pressão Osmótica Fatores Químicos Carbono Nitrogênio, enxofre e fosforo Oxigênio Fonte: do autor Crescimento bacteriano Fatores Necessários para o crescimento Fator Físico TEMPERATURA Fonte: TORTORA, G.J. et al. Microbiologia. 12.ed. São Paulo: Artmed, 2017 (pág. 150). Fatores Necessários para o crescimento Fator Físico pH - Medida de acidez ou alcalinidade de uma solução. - Microrganismos: cresce melhor dentro de variações pequenas de pH neutralidade (6,5 a 7,5) - acidófilas: alto grau de tolerância à acidez Pode ser obtido de matéria orgânica como proteínas, carboidratos e lipídios Fatores Necessários para o crescimento Fator Químico CARBONO (C) Fonte: Microbiologia (2016) pag. 156 Fator Químico OXIGÊNIO A B C D E A. Aeróbio obrigatório B. Anaeróbio facultativo C. Anaeróbio obrigatório D. Aerotolerante E. Microaerófilos Fatores Necessários para o crescimento Divisão Bacteriana- Fissão binária Crescimento bacteriano Célula nova: cromossomo completo +nutrientes suficientes para iniciar o ciclo Tempo de geração: tempo necessário para uma célula se dividir E. coli: 20 minutos 1 milhão (7horas)/ 1 bilhão (10 horas) Fonte: MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14.ed. São Paulo: Artmed, 2016. CURVA DE CRESCIMENTO Crescimento bacteriano Fonte: TORTORA, G.J. et al. Microbiologia. 12.ed. São Paulo: Artmed, 2017 (pág. 166). Situação-problemaUm hospital teve um aumento significativo na taxa de mortalidade dos pacientes devido ao processo de infecção relacionada à assistência à saúde, após uma cirurgia de videolaparoscopia. Após a cirurgia os pacientes deveriam permanecer até o dia seguinte em observação. Alguns deles, porém apresentaram aumento de TºC e após alguns dias de internação os pacientes apresentaram quadro de sepse, com alteração das frequências cardíaca, respiratória, de TºC e contagem de leucócitos. Metade dos pacientes após 7 dias apresentou perda da função de alguns órgãos e foram a óbito. Qual o tipo de ambiente foi essencial para o desenvolvimento desses m.o? Quais são as características morfológicas permitem que sobrevivam em ambientes diversos? Como ocorre a multiplicação bacteriana para que essa infecção apareça de modo tão rápido e devastador? Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA Técnicas Microbiológicas Meios de cultura Fornece nutrientes para o crescimento bacteriano Preparações líquidas, semissólidas e solidificadas; Simples ou complexos; Classificação: Cultivo in vitro Consistência: líquidos, semissólidos, solidificados Fonte: https://binged.it/3 wYb0Br Fonte: https://binged.it/2V7VUfs Fonte: https://binged.it/3wZ quoP Função: enriquecido, seletivo, diferencial, indicador/diferencial, transporte Fonte: https://binged.it/3x3Wh89 Enriquecido Seletivo e diferencial Fonte: https://binged.it/3wWtzWB Fonte: https://binged.it/3BC130c MAC CONKEY Indicador/diferencial Fonte: https://binged.it/3zuBBrz TSI (Triple Sugar Iron) Transporte Fonte: https://binged.it/3ztEWab TÉCNICAS DE COLORAÇÃO Fonte: Tortora (2017) pág. 651 COLORAÇÃO DE GRAM CGP BGN Fonte: Shutterstock Coloração de Ziehl Neelsen BACILOSCOPIA- EXAME BACTERIOLÓGICO Microscopia Coloração de Ziehl-Neelsen Método rápido, seguro, importante para acompanhar terapêutica e menos oneroso do que a cultura Fonte: https://binged.it/32RhMv6 Coloração de Ziehl Neelsen Desenvolvida em 1882 por Franz Ziehl e Friedrich Neelsen; O método permite identificar os microrganismos que possuem paredes celulares (ricas em ácido micólico) capazes de resistir ao descoramento pela mistura álcool-ácido, depois de coradas a quente pela fucsina. Na prática é utilizada principalmente para o diagnóstico de tuberculose, hanseníase e outras micobacterioses (ocasionadas por bacilos álcool ácido resistentes – BAAR) Esta característica é devida ao elevado teor de lipídios estruturais – ácido micólico na parede celular destas bactérias, que provoca uma grande hidrofobicidade, dificultando a ação dos mordentes e diferenciadores de corantes aquosos. B.A.A.R. (Bacilo Álcool Ácido Resistente) Interpretação BAAR: bacilos delgados álcool-ácido resistentes: VERMELHO Outras bactérias, células e muco: AZUL Fonte: https://binged.it/32RhMv6 B.A.A.R. (Bacilo Álcool Ácido Resistente) Resultado esperadoEstrutura Células finas em formato de bastão coradas em vermelho Micobactérias Células esféricas coradas em azulCGP Células em formato de bastão coradas em azul BGN Tonalidade azuladaCélulas epiteliais O fundo da lâmina apresenta-se límpido e isento de sujidades ou precipitados Coloração de fundo Recapitulando...... Recapitulando..... Microscopia celular: Células procariontes Células eucariontes Microrganismos em nossas vidas; Bactérias; Morfologia, fisiologia e crescimento; Técnicas microbiológicas