Diferenças entre Eucariontes e Procariontes

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Bacteriologia
1. Diferenças entre eucariontes e procariontes 
Células de animais, fungos e plantas são eucariontes, enquanto bactérias, archaea e cianobactérias pertencem aos procariontes. Os archaea (arqueobactérias) se assemelham às bactérias em muitos aspectos, mas apresentam um domínio único distinto de bactérias e eucariontes. 
As bactérias carecem de um núcleo e outras organelas. O cromossomo de uma bactéria típica, como E. coli, é uma única molécula de DNA circular de dupla fita contendo aproximadamente cinco milhões de pares de bases, com um comprimento aproximado de 1,3 mm. Os menores cromossomos bacterianos (de micoplasmas) têm aproximadamente um quarto desse tamanho. As bactérias utilizam um ribossomo menor, o ribossomo 70S, e na maioria das bactérias uma parede celular única de peptidoglicano, semelhando a uma malha, circunda as membranas para protege-las do meio ambiente. As mesmas podem sobreviver e, em alguns casos, crescer em ambientes hostis em que a pressão osmótica fora da célula é tão baixa que poderia causar lise da maioria das células eucariontes em temperaturas extremas (tanto quentes quanto frias), muito secas e com fontes de energia muito escassas e diversas. As bactérias desenvolveram suas estruturas e funções para se adaptar a essas condições. Várias dessas distinções forneceram a base para a ação antimicrobiana. 
2. Classificação bacteriana 
As bactérias podem ser classificadas por seu aspecto macroscópico e microscópico, pelo crescimento característico e pelas propriedades metabólicas, por sua antigenicidade e, finalmente, por seu genótipo. 
2.1. Diferenciação macroscópica e microscópica 
A diferenciação inicial entre as bactérias pode ser realizada pelas características de crescimento em diferentes nutrientes e meios seletivos. As bactérias crescem em colônias; cada colônia é como uma cidade de até 1 milhão ou mais de organismos. A soma de suas caraterísticas confere à colônia aspectos diferenciais, tais como cor, tamanho, forma e odor. A capacidade da bactéria de resistir a certos antibacterianos, fermentar açucares específicos (p. ex., lactose, para diferenciar E. coli de Salmonella), lisar eritrócitos (propriedades hemolíticas estreptocócicas) ou hidrolisar lipídios (p. ex., lipase de Clostridium) pode ser determinada usando os meios de crescimento apropriados. Refere-se às características observáveis sem o uso de microscópio, normalmente em culturas bacterianas.
· Morfologia das colônias:
· Forma: Circular, irregular, filamentosa.
· Margem: Lisa, ondulada, dentada.
· Elevação: Plana, convexa, umbonada.
· Tamanho: Pequena, média, grande.
· Cor: Dependendo do pigmento produzido (amarela, branca, verde).
· Textura: Lisa, rugosa, viscosa ou seca.
· Propriedades hemolíticas (em ágar sangue):
· Beta-hemólise: Destruição total dos glóbulos vermelhos (halo transparente).
· Alfa-hemólise: Destruição parcial (halo esverdeado).
· Gama-hemólise: Ausência de hemólise.
· Odor: Algumas bactérias têm odores característicos (ex.: Pseudomonas aeruginosa com cheiro de uva).
· Velocidade de crescimento: Tempo para formar colônias visíveis.
· Requisitos de oxigênio: Aeróbias, anaeróbias, facultativas ou microaerófilas.
O aspecto microscópico, incluindo tamanho, forma e configuração dos organismos (cocos, bastonetes, curvos ou espiralados) e sua capacidade de reter a coloração de Gram são os principais meios de diferenciar as bactérias. 
· Forma:
· Cocos: Bactérias esféricas. Ex.: Staphylococcus 
· Bacilos: Formato de bastonetes. Ex.: E. coli
· Espirilos/espiroquetas: Formato helicoidal. Ex.: Treponema
· Vibriões: Formato de vírgula. 
· Arranjo celular:
· Cocos: Diplococos (pares), estreptococos (cadeias), estafilococos (cachos).
· Bacilos: Isolados, em cadeias ou em paliçada.
· Gram-positiva ou Gram-negativa:
· Gram-positivas: Parede celular espessa (retém cristal violeta, cor azul/roxa).
· Gram-negativas: Parede celular fina (retém safranina, cor rosa/vermelha).
· Presença de estruturas especializadas:
· Esporos: Ex.: Bacillus, Clostridium.
· Flagelos: Mobilidade.
· Cápsulas: Proteção e virulência.
· Técnicas de coloração adicionais:
· Ziehl-Neelsen: Para bactérias ácido-resistentes (ex.: Mycobacterium).
· Técnica de coloração de esporos e cápsulas.
A coloração de Gram é um teste rápido, poderoso e fácil que possibilita aos médicos diferenciar entre as duas classes principais de bactérias, desenvolver um diagnóstico inicial e começar a terapia com base nas diferenças inerentes às bactérias. As bactérias são fixadas por calor ou secas de outra maneira em uma lâmina; coradas com cristal violeta, que é um corante precipitado com iodo; em seguida, o corante não ligado e em excesso é removido por lavagem com descolorante à base de acetona e água. Um contracorante vermelho denominado safranina é adicionado para corar qualquer célula descorada. Esse processo leva menos de 10 minutos.
Para as bactérias gram-positivas, que ficam roxas ou púrpuras, o corante fica retido em uma estrutura espessa e reticulada em forma de malha (a camada de peptidoglicano), que envolve a célula. As bactérias gram-negativas têm uma camada fina de peptidoglicano que não retém o corante cristal violeta, portanto as células devem ser contracoradas com safranina e ficam vermelhas. Bactérias que não podem ser classificadas pela coloração de Gram incluem micobactérias, que têm um envoltório externo ceroso e são diferenciadas com a coloração para bacilos álcool-ácido-resistentes, e os micoplasmas, que não apresentam peptidoglicano.
2.2. Diferenciação metabólica, antigênica e genética
O próximo nível de classificação é baseado na estrutura e na assinatura metabólica das bactérias, incluindo suscetibilidade a detergentes (p.ex., ácidos biliares), necessidade de ambientes anaeróbicos ou aeróbicos, necessidade de nutrientes específicos (p. ex., capacidade de fermentar carboidratos específicos ou usar diferentes compostos como fonte de carbono para o crescimento) e produção de produtos metabólicos característicos (ácido, álcoois) e enzimas especificas (p.ex. catalase estafilocócica). 
Uma determinada cape de bactéria pode ser diferenciada usando anticorpos para detectar antígenos característicos das bactérias (sorotipagem). Esse testes sorológicos podem ser usados para identificar organismos que são difíceis de cultivar (p. ex., Treponema pallidum, o organismo responsável pela sífilis) ou muitos perigosos (p. ex. Francesilla, organismo causador da tularemia), aqueles que não crescem em laboratório, que estão associados a síndromes que envolvem doenças especificas (p. ex., E. coli, sorotipo O157:H7, responsável pela colite hemorrágica) ou que precisam ser identificados rapidamente (p. ex., S. pyogenes, responsável pela faringite estreptocócica). 
O método mais preciso para identificar bactérias é pela análise de seu material genético ou de suas proteínas. Sequencias características e especificas de DNA, podem ser detectadas por hibridização de DNA, amplificação pela PCR, sequenciamento de DNA e técnicas relacionadas. Perfis proteicas característicos de bactérias também põem ser rapidamente analisados por espectrometria de massa. Essas técnicas não requerem bactérias vivas ou em crescimento e podem ser utilizadas para detecção e identificação rápida de organismos de crescimento lento (p. ex., micobacterias, fungos) ou, inclusiva, a análise de amostras patológicas de bactérias consideradas virulentas. A sequência de DNA ribossômico podem ser determinadas para identificar uma família ou gênero e diferenciar uma espécie ou subespécie. 
3. Estrutura bacteriana 
O citoplasma da bactéria é envolto por uma membrana citoplasmática, que é circundada por uma parede celular constituída de peptidoglicano que é espesso para bactérias gram-positivo e fino para as gram-negativas. Um espaço periplasmático e um membrana externa circundam o peptidoglicano das bactérias gram-negativas. Algumas bactérias são envolvidas completamente por uma capsula. 
3.1. Membrana citoplasmática e estruturas internas à parede celular
O citoplasma de células bacterianaspresença de representantes moderadamente resistentes (CIM da penicilina de 0,2 a 2 μg/mℓ) e altamente resistentes (CIM > 2 μg/mℓ), eles se tornaram comuns no grupo S. mitis. 
É dividido em subgrupos (mais de 30 subespécies), algumas delas: S. mutans, S. anginosus, S. salivarius, S sanguis. 
· Infecções: 
· Formação de abscesso em tecidos profundos: associada ao grupo S. anginosus
· Septicemia em pacientes neutropênicos: associada ao grupo S. mitis
· Endocardite subaguda: associada aos grupos S. mitis e S. salivarius
· Cáries dentárias: associadas ao grupo S. mutans
· Malignidades do sistema digestório: associadas ao grupo S. bovis (S. gallolyticus subsp. gallolyticus)
· Meningite: associada ao grupo S. gallolyticus subsp. pasteurianus, S. suis e S. mitis
d) S. pneumoniae 
São alfa-hemolíticos e cocos encapsulados (pneumococo). Estão presentes em 40-70% do trato respiratório dos adultos (orofaringe e nasofaringe) – oportunista. É transmitido facilmente de pessoa para pessoa por meio de espirros e objetos contaminados, sendo uma das principais causas de pneumonia e meningite em adultos.
· Virulência
· Capsula: proteção contra a fagocitose 
· Adesinas: permitem a adesão as células da faringe e epitélio respiratório 
· Pneumolisinas: uma citotoxina semelhante à estreptolisina O em S. pyogenes, liga o colesterol na membrana celular do hospedeiro e cria poros. Essa atividade pode destruir as células epiteliais ciliadas e as células fagocíticas
· Protease de IgA: inativa este tipo de anticorpo presentes nas mucosas
· Fosforilcolina: liga-se a receptores das células do hospedeiro permitindo a entrada do pneumococo e escape do SI.
· Infecção e manifestação clínica:
Pneumonia 
A pneumonia pneumocócica se desenvolve quando as bactérias se multiplicam nos espaços alveolares. O início das manifestações clínicas é abrupto, consistindo em um tremor grave e febre sustentada de 39 a 41°C, tosse e expectoração amarela purulenta e dor torácica. Ocorre frequentemente após doenças respiratórias virais, que destrói os cílios do epitélio respiratório permitindo à bactéria instalar-se e multiplicar-se. 
A taxa de mortalidade geral é de 5%, embora a probabilidade de morte seja influenciada pelo sorotipo do organismo, além da idade e da doença de base do paciente. A taxa de mortalidade é consideravelmente maior em pacientes com doença causada por S. pneumoniae tipo 3, bem como em pacientes idosos ou com bacteriemia documentada. Os abscessos não se formam comumente em pacientes com pneumonia pneumocócica, exceto naqueles infectados com sorotipos específicos (p. ex., sorotipo 3). As efusões pleurais são observadas em aproximadamente 25% dos pacientes com pneumonia pneumocócica, enquanto o empiema (efusão purulenta) é uma complicação rara.
Meningite
Streptococcus pneumoniae pode se espalhar para o sistema nervoso central após uma bacteriemia, infecções do ouvido ou dos seios nasais ou ainda por trauma da cabeça, que provoca uma comunicação entre o espaço subaracnóideo e a nasofaringe. Embora a meningite pneumocócica seja relativamente incomum em recém-nascidos, S. pneumoniae é uma das principais causas de doenças em crianças e adultos. A mortalidade e os casos de déficits neurológicos graves são de 4 a 20 vezes mais comuns em pacientes com meningite causada por S. pneumoniae do que naqueles com meningite resultante de outros organismos. 
Início súbito dos sintomas, que incluem dores de cabeça, vomito, sensibilidade a luz, entre outros. O tratamento com antibióticos deve ser intituido pouco depois do início dos sintomas ou a morte torna-se inevitável. 
Bacteriemia
A bacteriemia ocorre em 25 a 30% dos pacientes com pneumonia por pneumococos e em mais de 80% dos pacientes com meningite. Por outro lado, as bactérias não costumam estar presentes no sangue de pacientes com sinusite ou otite média. A endocardite pode ocorrer em pacientes com danos nas valvas cardíacas. A destruição do tecido valvar é comum.
7.1.3. Enterococcus spp. 
· Cocos gram-positivos dispostos em pares e cadeias curtas (morfologicamente semelhantes a S. pneumoniae)
· Envoltório celular com antígeno grupo-específico (ácido teicoico glicerol do grupo D)
· Virulência mediada pela capacidade de aderir em superfícies do hospedeiro e formar biofilmes e por resistência aos antibacterianos - Diversos fatores descritos medeiam a aderência e a formação de biofilme, incluindo as proteínas de superfície, glicolipídios de membrana, gelatinase e pili. Além disso, os enterococos são inerentemente resistentes a muitos antibacterianos comumente usados (p. ex., oxacilina, cefalosporinas) ou adquiriram genes de resistência (p. ex., para aminoglicosídios, vancomicina).
· Os cocos crescem tanto em ambiente aeróbio como anaeróbio, em uma ampla faixa de temperatura (10 a 45°C), em uma ampla faixa de pH (4,6 a 9,9) e na presença de altas concentrações de cloreto de sódio (NaCl) e sais biliares.
· Enterococcus faecalis e Enterococcus faecium
Principais doenças causadas:
· Infecção do trato urinário: disúria e piúria, mais comumente em pacientes internados com um cateter urinário de demora e recebendo antibacterianos cefalosporina de amplo espectro
· Peritonite: inchaço e sensibilidade abdominal após trauma ou cirurgia abdominal; pacientes normalmente estão gravemente enfermos e febris, apresentam hemoculturas positivas; geralmente uma infecção polimicrobiana
· Bacteriemia: associada a uma infecção localizada ou endocardite
· Endocardite: infecção do endotélio ou valvas cardíacas; associada à bacteriemia persistente; pode apresentar a forma aguda ou crônica
7.2. Cocos negativos – Neisseria 
O gênero Neisseria é composto de 35 espécies e subespécies; duas delas, Neisseria gonorrhoeae e Neisseria meningitidis, são patógenos estritamente humanos. Espécies adicionais normalmente estão presentes nas superfícies das mucosas da orofaringe e da nasofaringe e ocasionalmente colonizam as membranas das mucosas anogenitais. As doenças causadas por N. gonorrhoeae e N. meningitidis são bem conhecidas; as outras espécies de Neisseria têm virulência limitada e geralmente produzem infecções oportunísticas.
· Bactérias gram-negativas aeróbias e dispostas em pares (diplococos), são oxidase positivas e a maioria produz catalase. 
· Melhor crescimento de 35 a 37°C em uma atmosfera úmida suplementada com CO2
· Possui lipoligossacarídeos em vez de lipopolissacarídeo. O LOS gonocócico estimula a liberação da citocina pró-inflamatória TNF-α, que causa a maioria dos sintomas associados à doença gonocócica.
· Virulência
· Pilina: Proteína que medeia a adesão inicial às células humanas não ciliadas (p. ex., epitélio da vagina, tuba uterina e cavidade bucal); interfere na morte por neutrófilos
· Proteína porina: promove a sobrevivência intracelular, prevenindo a fusão do fagolisossomo em neutrófilos
· Proteína de opacidade: medeia a adesão firme às células eucarióticas
· Proteína modificável de redução: protege outros antígenos de superfície (proteína Por, lipo-oligossacarídio) a partir de anticorpos bactericidas
· Proteínas de ligação à transferrina, lactoferrina e hemoglobina: Mediar a aquisição de ferro para o metabolismo bacteriano
· LOS Lipo-oligossacarídio: tem atividade endotóxica
· IgA1 protease: Destrói a imunoglobulina A1 (o papel na virulência é desconhecido)
· Betalactamase: Hidrolisa o anel de betalactâmico na penicilina
a) Neisseria gonorrhoeae 
O maior reservatório para gonococos é o indivíduo infectado de maneira assintomática. 
· Infecção e manifestação clínica:
Gonorreia
A infecção genital em homens é principalmente restrita à uretra, uma secreção uretral purulenta e a disúria se desenvolvem após um período de incubação de 2 a 5 dias. Praticamente todos os homens infectados têm sintomas agudos. Embora as complicações sejam raras, a epididimite, prostatite e os abscessos periuretrais podem ocorrer. O principal local de infecção na mulher é o colo uterino, porque as bactérias infectam as células do epitélio colunar endocervical. O organismo não pode infectar as células epiteliais escamosasque revestem a vagina das mulheres pós-pubescentes. Pacientes sintomáticas costumam ter corrimento vaginal, disúria e dor abdominal.
Gonococcemia
Infecções disseminadas com septicemia e infecção da pele e articulações ocorrem em 1 a 3% das mulheres infectadas e em uma porcentagem muito menor de homens infectados. As manifestações clínicas da doença disseminada incluem febre; artralgia migratória; artrite supurativa nos pulsos, nos joelhos e nos tornozelos; e uma erupção pustulosa em uma base eritematosa sobre as extremidades, mas não na cabeça e no tronco. Neisseria gonorrhoeae é uma das principais causas de artrite purulenta em adultos.
Oftalmia neonatal: infecção ocular purulenta adquirida no nascimento durante parto normal. 
b) Neisseria meningitidis 
Neisseria meningitidis é residente do trato respiratório superior e pode transmitida por gotículas respiratórias entre pessoas (os seres humanos são os únicos portadores naturais) em contato próximo prolongado. 
· Infecção e manifestação clínica:
Meningite 
A doença geralmente começa abruptamente com dores de cabeça, sinais meníngeos (rigidez na nuca) e febre; porém, muitas crianças pequenas podem ter apenas sinais inespecíficos, como febre e vômitos. A incidência de sequelas neurológicas é baixa, com déficits auditivos, dificuldades de aprendizagem, amputação de membros, perda da visão, problemas renais, perda de memória, incontinência urinaria e artrite. Diagnostico através do LCR ou secreção da nasofaringe.
Meningococcemia 
Septicemia com ou sem meningite. A trombose de pequenos vasos sanguíneos e o envolvimento de múltiplos órgãos são os achados clínicos característicos. Lesões cutâneas pequenas e petequiais no tronco e nas extremidades inferiores são comuns e podem coalescer para formar lesões hemorrágicas mais extensas. Pode resultar em CID fulminante com choque, juntamente com a destruição bilateral das glândulas adrenais (síndrome de Waterhouse-Friderichsen).
8. Bacilos de interesse clínico – Enterobacteriaceae
Essas bactérias causam uma variedade de doenças humanas, incluindo de um quarto a um terço de todas as bacteriemias, mais de 70% das infecções urinárias e muitas infecções intestinais. Alguns organismos (p. ex., a Salmonella sorotipo Typhi, as espécies de Shigella, Yersinia pestis) estão sempre associados a doenças humanas quando presentes em espécimes clínicos, enquanto outros (p. ex., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis) são membros da microbiota comensal normal que podem causar infecções oportunísticas. Há um terceiro grupo de Enterobacteriaceae: aqueles organismos normalmente comensais que se tornam patogênicos quando adquirem genes de virulência presentes em plasmídios, bacteriófagos ou em ilhas de patogenicidade (p. ex., E. coli). Infecções com as enterobactérias podem originar-se de um reservatório animal (p. ex., a maioria das espécies de Salmonella, espécies de Yersinia), de um portador humano (p. ex., espécies de Shigella, Salmonella Typhi) ou através da propagação endógena de organismos (p. ex., a propagação de E. coli do intestino para a cavidade peritoneal após perfuração intestinal).
· Fisiologia e estrutura: 
Os membros das Enterobacteriaceae são gram-negativos, não formadores de esporos, que compartilham um antígeno comum. Todos os membros podem crescer rapidamente, em condições aeróbicas e anaeróbicas, em uma variedade de meios não seletivos e seletivos. Elas possuem exigências nutricionais simples, fermentam a glicose, reduzem o nitrato e são catalase positivas e oxidase negativas. A ausência de atividade de citocromo oxidase é uma característica importante, pois pode ser mensurada rapidamente com um teste simples e é usada para distinguir as enterobactérias de muitos outros bacilos gram-negativos fermentadores (p. ex., Vibrio) e não fermentadores (p. ex., Pseudomonas).
O LPS termoestável é o principal antígeno do envoltório celular e consiste em três componentes: o polissacarídeo O somático externo, um polissacarídeo central (antígeno comum nas Enterobacteriaceae) e o lipídio A (função endotóxica). A maioria das enterobactérias são moveis, com exceção de alguns gêneros comuns (Klebsiella, Shigella, Yersinia). As cepas moveis são revestidas com flagelos (peritriquios), também apresentam pili e fimbrias.
· Sítios de infecção das Enterobacteriaceae:
· SNC: Escherichia 
· Trato respiratório inferior: Escherichia, Klebsiella, Enterobacter 
· Sistema circulatório: Escherichia, Klebsiella, Enterobacter
· Trato digestório: Escherichia, Klebsiella, Shigella, Yersinia
· Trato urinário: Escherichia, Proteus, Klebsiella, Morganella
· Fatores de virulência: endotoxina, capsula, variação de fase antigênica (antígenos pode ser alternadamente expresso ou não), sistemas de secreção tipo III (facilitam a transferência de fatores de virulência de bactérias nas célulasalvo do hospedeiro), sequestro de fatores de crescimento, resistência a morte no soro e resistência antimicrobiana.
8.1. Salmonella sp
Salmonella pode colonizar praticamente todos os animais. Sorotipos como Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi são altamente adaptados aos humanos e não causam doenças em hospedeiros não humanos. Outros sorotipos de Salmonella (p. ex., Salmonella Choleraesuis) são adaptados aos animais e, quando infectam seres humanos, podem causar doenças graves. Além disso, em contraste com outros sorotipos de Salmonella, cepas altamente adaptadas ao ser humano (i. e., Salmonella Typhi, Salmonella Paratyphi) podem sobreviver na vesícula biliar e estabelecer o carreamento crônico. Finalmente, muitas cepas de Salmonella não têm especificidade ao hospedeiro e causam doenças tanto em hospedeiros humanos quanto em não humanos.
· Patogênese e imunidade
Após a ingestão (resistente ao pH ácido estomacal), as salmonelas aderem à mucosa do intestino delgado e invadem as células M (micropregas) localizadas nas placas de Peyer e os enterócitos, replicando-se em vacúolos endocíticos, Migram para o tecido onde ocorre a fagocitose e macrófagos liberam IL-1 e IL-8 (começo da RI e diarreia). As bactérias podem atravessar o citoplasma e alcançar a circulação sanguínea ou linfática. A adesão, invasão e replicação são reguladas por genes localizados nas ilhas de patogenicidade I e II: a primeira codifica proteínas de invasão e um sistema de secreção tipo III, enquanto a segunda permite a evasão da resposta imune e também possui um sistema de secreção tipo III. A resposta inflamatória local limita a infecção ao trato gastrointestinal, promove liberação de prostaglandinas, aumenta o cAMP e induz a secreção ativa de fluidos.
· Manifestações clínicas 
a) Febre tifoide 
É causada pela Salmonella Typhi, uma forma mais branda dessa doença, denominada febre paratifoide, é produzida por Salmonella Paratyphi A, S. Schottmuelleri e S. Schottmuelleri. As bactérias responsáveis pela febre entérica atravessam as células que revestem os intestinos e são engolfadas por macrófagos. Elas se replicam após serem transportadas para o fígado, o baço e a medula óssea. Dez a 14 dias após ingestão das bactérias, os pacientes desenvolvem febre gradualmente crescente, com queixas inespecíficas de dor de cabeça, mialgias, mal-estar e anorexia. Esses sintomas persistem por 1 semana ou mais e são seguidos por sintomas gastrintestinais. Esse ciclo corresponde a uma fase bacteriêmica inicial, que é seguida pela colonização da vesícula biliar e reinfecção dos intestinos.
b) Salmonelose 
Causada principalmente pela S. enteritidis e S. thipimurium. Os sintomas geralmente aparecem de 6 a 48 horas após o consumo de alimentos ou água contaminados, com a apresentação inicial consistindo em náuseas, vômitos e diarreia não sanguinolenta. Febre, cólicas abdominais, mialgias e dores de cabeça também são comuns. O envolvimento do cólon pode ser demonstrado na forma aguda da doença. Os sintomas podem persistir por 2 a 7 dias antes da resolução espontânea. Indivíduos imunocompetentes não necessitam de tratamento, apenas hidratação.
c) Septicemia 
Todas as espécies de Salmonella podem causarbacteriemia, embora as infecções com Salmonella Typhi, Salmonella Paratyphi e Salmonella Choleraesuis mais comumente levam a uma fase bacteriêmica. O risco de bacteriemia por Salmonella é maior em pacientes pediátricos e geriátricos e em pacientes imunocomprometidos.
8.2. Shigella sp. 
Os seres humanos são o único reservatório para Shigella, possui quatro principais espécies: Shegella dysenterial, S. flexneri, S. boydii, S. sonnei. É transmitida de pessoa a pessoa pela via fecal-oral, principalmente por pessoas com mãos contaminadas e menos comumente em água ou alimentos. Visto que apenas 100 a 200 bactérias podem estabelecer doenças, a shigelose se espalha rapidamente em comunidades nas quais os padrões sanitários e o nível de higiene pessoal são baixos. OMS a inclui na lista de bactérias para as quais são urgentemente necessário novos antibióticos.
· Patogênese e imunidade
O gênero Shigella causa doenças ao invadir e se replicar em do cólon (tropismo intestinal pela liberação de sais biliares). Elas invadem as células M nas placas de Peyer ou as células epiteliais utilizando um sistema de secreção tipo III, que libera proteínas (IpaA, IpaB, IpaC e IpaD) em células epiteliais e macrófagos, que induzem o englobamento bacteriano. Após escapar do vacúolo fagocítico, as Shigella se replicam no citoplasma e se movimentam entre células através do rearranjo de actina, protegendo-se da resposta imune. Além disso, induzem apoptose nos macrófagos, liberando IL-1β, que atrai leucócitos polimorfonucleares e compromete a barreira intestinal, facilitando a infecção de células epiteliais mais profundas.
As cepas de S. dysenteriae produzem a toxina de Shiga (exotoxina), que possui uma estrutura com uma subunidade A e cinco subunidades B. As subunidades B se ligam a receptores da célula hospedeira (glicolipidio Gb3) e permitem a entrada da subunidade A, que interrompe a síntese proteica ao clivar o rRNA 28S. Essa atividade resulta principalmente em dano ao epitélio intestinal, mas, em alguns casos, pode afetar as células endoteliais dos rins, levando à síndrome hemolítico-urêmica (SHU) e insuficiência renal. A Shigella só expressa fatores de virulência quando estão à 37°C.
· Manifestações clínicas 
a) Shigelose
A shigelose é caracterizada por cólicas abdominais, diarreia, febre e fezes sanguinolentas. Os sinais clínicos e os sintomas da doença aparecem 1 a 3 dias após as bactérias serem ingeridas. As shigelas inicialmente colonizam o intestino delgado e começam a se multiplicar dentro das primeiras 12 horas. O primeiro sinal de infecção (diarreia aquosa profusa sem evidência histológica de invasão das mucosas) é mediado por uma enterotoxina. Entretanto, a característica cardinal da shigelose é a cólica em região abdominal inferior e tenesmo (esforço para defecar), com pus e sangue em abundância nas fezes. Isso resulta da invasão da mucosa do cólon pelas bactérias. Uma quantidade elevada de neutrófilos, eritrócitos e muco é observada nas fezes. Manifestações neurológicas são vistas em 40% dos casos, com convulsões, dor de cabeça e confusão mental 
A shigelose é principalmente uma doença pediátrica, com 60% de todas as infecções ocorrendo em crianças com menos de 10 anos. A doença endêmica em adultos é comum em homens homossexuais e indivíduos em contato com crianças infectadas. Surtos epidêmicos da doença ocorrem em creches, berçários e instituições de custódia (faixa etária de 1 a 4 anos – morte em 60% dos casos). 
8.3. Escherichia coli
Mais de 200 sorotipos. Um grande número de bactérias E. coli está presente no sistema digestório de animais de sangue quente, é benéfica para o hospedeiro por impedir o estabelecimento de bactérias patogênicas. Embora esses organismos possam ser patógenos oportunísticos quando os intestinos são perfurados, com a entrada de bactérias na cavidade peritoneal, a maioria dos isolados de E. coli que causa doença gastrintestinal e extraintestinal apresenta essa atividade porque adquiriram fatores de virulência específicos codificados em plasmídios ou no ácido desoxirribonucleico (DNA) do bacteriófago – a maioria das infecções (com exceção da gastrenterite e meningite neonatal) é endógena. A eficácia de E. coli como patógeno é ilustrada pelo fato de as bactérias serem: 
· Os bacilos gramnegativos comuns isolados de pacientes com septicemia, 
· Responsável por causar mais de 80% de todas as ITUs adquiridas na comunidade e muitas infecções adquiridas no ambiente hospitalar 
· Uma causa considerável de gastrenterite.
A transmissão da E. coli se dá por água contaminada, carnes não cozidas a mais de 71°C, leite ou queijos não-pasteurizados, vegetais e legumes regados com água contaminada e mal lavados, nadar em rios, lagos ou piscinas contaminadas e contato direto com o ambiente de animais infectados. 
· Patogênese e imunidade
Além dos fatores gerais existentes em todos os membros da família Enterobacteriaceae, cepas de Escherichia apresentam fatores de virulência especializados que podem ser colocados em duas categorias gerais: adesinas e exotoxinas. As adesinas são proteínas ou complexos que permitem à bactéria aderir às células hospedeiras, facilitando a colonização e a infecção. Já as exotoxinas são substâncias produzidas pelas bactérias que podem causar danos diretos aos tecidos do hospedeiro ou alterar funções celulares, contribuindo para a patogenicidade da infecção.
· Manifestações clínicas 
a) Toxinfecção alimentar
As cepas de E. coli que causam gastrenterite são subdivididas em vários grupos: ETEC, EPEC, EIEC e EHEC. 
b) ITUs, podendo complicar para pielonefrite 
Principalmente originadas no cólon, contamina a uretra, sobem para a bexiga e podem migrar para os rins ou próstata. Embora a maioria das cepas de E. coli possa produzir ITUs, a doença é mais comum com sorogrupos específicos. Essas bactérias são particularmente virulentas em razão de sua capacidade de produzir adesinas que se ligam às células que revestem a bexiga e o trato urinário superior (impedindo a eliminação das bactérias na urina excluída) e hemolisina HlyA, que lisa os eritrócitos e outros tipos de células (levando à liberação de citocinas e à estimulação de uma resposta inflamatória).
c) Apendicite 
d) Meningite neonatal
e) Infecções de feridas 
f) Septicemia
De modo geral, a septicemia causada por bacilos gram-negativos, como E. coli, origina-se de infecções no trato urinário ou no sistema digestório (p. ex., extravasamento intestinal levando a uma infecção intra-abdominal). A mortalidade associada à septicemia por E. coli é alta para pacientes nos quais a imunidade está comprometida ou a infecção primária é observada no abdome ou SNC.
· Classificação
A classificação se dá por alterações celulares que podem ocorrer por: inserção de fagos, inserção de plasmídeos de virulência e inserção de fragmentos de patogenicidade (ilhas de patogenicidade).
a) E. coli ETEC (eterotoxinogênica)
É uma das causas mais comuns da doença diarreica bacteriana, acomete todas as idades (diarreia do viajante). Como o inóculo para a doença é alto, as infecções são adquiridas principalmente pelo consumo de água e alimentos contaminados. A aquisição de pessoa a pessoa não ocorre. A diarreia secretória causada por ETEC se desenvolve após um período de incubação de 1 a 2 dias e persiste por um período médio de 3 a 5 dias.
Os sintomas (diarreia aquosa, não sanguinolenta e cólicas abdominais; menos comumente, náuseas e vômitos) são semelhantes aos da cólera, mas geralmente são mais leves, embora a mortalidade seja alta em indivíduos desnutridos ou com doenças de base, particularmente crianças e idosos.
A doença requer a adesão bacteriana ao epitélio do intestino delgado por meio de proteínas de superfície bacteriana (fatores de colonização [CFs]) e elaboração de enterotoxinas termoestáveis e termolábeis. Os genes para os CFs e enterotoxinas são codificados em um plasmídio transmissível. As bactérias ETEC produzem duas classes de enterotoxinas: toxinas termoestáveis (STa (doença humana) e STb) e toxinas termolábeis (LT-I (DH), LT-II). A LT-Iage de maneira semelhante à toxina colérica, estimulando a produção excessiva de AMP cíclico (cAMP) nas células intestinais, o que resulta em secreção de água e eletrólitos para o lúmen intestinal, causando diarreia aquosa. A STa, por sua vez, aumenta os níveis de GMP cíclico (cGMP) nas células intestinais, também levando à perda de fluidos e eletrólitos, contribuindo para a diarreia. Essas toxinas atuam principalmente no intestino delgado, causando um quadro de diarreia aquosa profusa.
b) E. coli EPEC (enteropatogênica)
A doença ocorre principalmente em crianças com menos de 2 anos e é caracterizada por diarreia aquosa, que pode ser grave e prolongada e é frequentemente acompanhada de febre e vômitos. O início da doença pode ser tão rápido quanto algumas horas após a ingestão de EPEC e, embora a maioria das infecções seja resolvida após alguns dias, pode ocorrer a diarreia persistente que requer hospitalização.
A infecção por EPEC começa com a adesão das bactérias às células epiteliais do intestino delgado, seguida pela eliminação das microvilosidades da célula (apagamento). A adesão inicial é mediada pelos pili formadores de feixe (BFP), responsável pela formação de microcolônias na superfície celular. A adesão subsequente é controlada por genes da ilha de patogenicidade LEE, é responsável pela adesão e apagamento das vilosidades da superfície da célula hospedeira. Após a adesão inicial, o sistema de secreção tipo III da bactéria transfere proteínas, incluindo o receptor Tir, para a célula hospedeira, onde interage com a intimina, uma adesina bacteriana. Esse processo resulta na polimerização da actina, destruição da integridade celular e morte da célula epitelial.
c) E. coli EIEC (enteroinvasiva)
É uma cepa patogênica que invade e destrói as células do trato gastrointestinal, principalmente no cólon. A infecção inicia quando as bactérias aderem às células epiteliais do intestino, em seguida, são internalizadas através de um processo mediado por proteínas invasivas. Após a invasão, as EIEC se replicam no citoplasma das células hospedeiras e podem se espalhar para células vizinhas, contribuindo para a destruição tecidual. O processo invasivo leva a inflamação, úlceras e danos à mucosa intestinal, resultando em sintomas como diarreia sanguinolenta e muco, febre e dor abdominal. Ao contrário de outras cepas de E. coli, as EIEC não produzem toxinas exotóxicas, mas causam doença pela invasão e destruição direta das células intestinais.
d) E. coli EHEC (enterohemorrágica)
É uma cepa patogênica que causa doenças graves no trato gastrointestinal (intestino grosso), caracterizada por diarreia sanguinolenta com muco, cólicas abdominais e, em casos mais graves, síndrome hemolítico-urêmica (SHU, caracterizada por anemia hemolítica, trobocitopemia – diminuição das plaquetas e lesão renal aguda), que pode levar a insuficiência renal. A principal característica das EHEC é a produção da toxina de Shiga, que pode danificar as células endoteliais dos vasos sanguíneos, resultando em hemorragias e danos aos órgãos. As EHEC se aderem à mucosa intestinal, causando alterações no epitélio e levando à formação de lesões. A toxina de Shiga é responsável pelo bloqueio da síntese proteica nas células hospedeiras, o que agrava os efeitos da infecção. As EHEC são frequentemente transmitidas por alimentos contaminados, como carne malcozida ou vegetais crus.
8.4. Yersinia sp
Três principais espécies são potencialmente patogênicas: Y. enterocolitica e Y. pseudotuberculosis de origem alimentar e a Y. pestis de origem animal. Yersinia pestis é um patógeno altamente virulento, que causa a doença sistêmica potencialmente fatal conhecida como peste; Y. enterocolitica e Y. pseudotuberculosis são principalmente patógenos entéricos relativamente incomuns e raramente cultivados do sangue.
· Patogênese e imunidade 
Alta capacidade de resistir à morte fagocítica, onde o sistema de secreção tipo III medeia essa propriedade. Essas bactérias secretam proteínas no fagócitos que desfoforilam várias proteínas necessárias para a fagocitose, induzem a citotoxicidade pela perfuração dos filamentos e actina e iniciam a apoptose nos macrófagos. O sistema de secreção tipo III também suprime a produção de citocinas, diminuindo, por sua vez, a resposta imune e inflamatória frente à infecção.
A Y. pestis possui dois plasmídeos que codificam genes e virulência: (1) gene de fração 1 (f1), que codifica uma capsula proteica antifagocitica, e (2) pla, que degrada componentes C3b e C5a do sistema complemento, prevenindo a opsonização e a migração fagocitica, respectivamente. O gene pla também degrada coágulos de fibrina, permitindo a rápida propagação de Y. pestis. Outros fatores de virulência especificamente associados a Y. pestis são a resistência ao soro e a capacidade do organismo de absorver ferro orgânico como resultado de um mecanismo independente de sideróforos.
· Manifestações clínicas 
a) Peste bubônica 
Causada pela Y. pestis. A peste bubônica tem um período de incubação de até 7 dias após a picada de uma pulga infectada (contaminação cutânea), com sintomas iniciais de febre alta e inchaço doloroso nos linfonodos, conhecidos como bubos, localizados geralmente na virilha ou axila. Se não tratada, a bacteremia se desenvolve rapidamente e a taxa de mortalidade pode chegar a 75%.
b) Peste pneumônica 
Causada pela Y. pestis. Apresenta um período de incubação de 2 a 3 dias, e é caracterizada por febre, mal-estar e sinais pulmonares em até 1 dia. Esta forma é altamente infecciosa, sendo transmitida de pessoa a pessoa por aerossóis, com uma taxa de mortalidade superior a 90% quando não tratada.
c) Enterocolite 
Por Y. enterocolitica. O período de incubação pode variar de 1 a 10 dias, sendo a média de 4 a 6 dias. A doença se caracteriza por diarreia, febre e dor abdominal, com duração de 1 a 2 semanas, mas pode se tornar crônica e persistir por meses. A infecção afeta principalmente o íleo terminal e, se houver aumento dos linfonodos mesentéricos, pode mimetizar apendicite aguda, o que é particularmente problemático em crianças, que podem ser diagnosticadas com pseudoapendicite. Além das enterocolites, Y. enterocolitica pode causar outras manifestações, como septicemia, artrite, abscesso intra-abdominal, hepatite e osteomielite, sendo que Yersinia pseudotuberculosis também pode causar doenças entéricas com características clínicas semelhantes.
9. Fungos 
Os fungos fazem parte do reino Fungi. Com exceção das leveduras, os fungos são multicelulares (filamentosos e cogumelos). 
9.1. Parede e membrana celular 
Parede celular: É composta principalmente por quitina (confere resistência à penicilina), um polissacarídeo que confere rigidez e forma à célula fúngica. Além disso, contém β-glucanas (sitio de ação de fármacos antifúngicos - caspofungina), mananas (associado à proteínas – manoproteínas; importantes PAMPs). A PC mantem a forma da célula, protege contra estresse osmótico e mecânico, contruibui para a adesão a superfícies (biofilmes) e determina a patogenicidade em espécies patogênicas.
Membrana celular: Semelhante à das células eucarióticas, é uma bicamada lipídica que contém esteróis, como o ergosterol, diferentemente do colesterol presente nas células humanas. Essa diferença é explorada por antifúngicos como a anfotericina B e os azolicos (ex: fluconazol), que atuam seletivamente nos fungos.
9.2. Fungos filamentosos
O talo (corpo) de um bolor ou fungo carnoso (cogumelo) consiste em longos filamentos de células conectadas; esses filamentos são chamados de hifas. As hifas podem crescer até proporções imensas. 
Na maioria dos bolores, as hifas contêm paredes cruzadas, chamadas de septos, que dividem as hifas em unidades distintas (hifas septadas). Em algumas poucas classes de fungos, as hifas não contêm septos e se apresentam como células longas e contínuas com muitos núcleos (hifas cenocíticas). Mesmo nos fungos com hifas septadas, geralmente existem aberturas nos septos que tornam contínuo o citoplasma das “células” adjacentes; esses fungos também são,na verdade, organismos cenocíticos.
As hifas crescem por alongamento das extremidades. A porção de uma hifa que obtém nutrientes é chamada de hifa vegetativa; a porção envolvida com a reprodução é a hifa reprodutiva ou aérea, assim chamada porque se projeta acima da superfície do meio sobre a qual o fungo está crescendo. Muitas vezes, as hifas aéreas sustentam os esporos reprodutivos. Quando as condições ambientais se tornam favoráveis, as hifas crescem e formam uma massa filamentosa, chamada de micélio, visível a olho nu.
 Os fungos filamentosos podem se reproduzir assexuadamente pela fragmentação de suas hifas e sexualmente por esporos. Após um fungo formar um esporo, este se separa da célula parental e germina, um segundo organismo cresce a partir do esporo. Os esporos de fungos podem ser assexuados ou sexuados. 
	Tipo de Esporo
	Origem
	Estrutura envolvente
	Exemplo de fungo
	Zigósporo
	Sexual
	Fusão de hifas (Zygomycota)
	Rhizopus
	Ascósporo
	Sexual
	Dentro do asco
	Saccharomyces
	Basidiósporo
	Sexual
	Sobre o basídio
	Agaricus (cogumelos)
	Conidiósporo
	Assexual
	Externo (sem esporângio)
	Aspergillus
	Esporangiósporo
	Assexual
	Dentro do esporângio
	Rhizopus
	Blastósporo
	Assexual
	Brotamento
	Candida albicans
	Artrosporo
	Assexual
	Fragmento de hifa
	Coccidioides
	Clamidósporo
	Assexual
	Parede espessa, resistência
	Candida albicans
· Os esporos assexuados são formados pelas hifas de um único organismo (mitose e posterior divisão celular). Quando esses esporos germinam, tornam-se organismos geneticamente idênticos ao parental.
· Os esporos sexuados resultam da fusão de núcleos de dois organismos separados de cepas pares opostas da mesma espécie de fungo. Os organismos que crescem a partir de esporos sexuados apresentarão características genéticas de ambas as linhagens parentais. 
9.3. Leveduras
As leveduras podem ser distinguidas por seu método de reprodução assexuada como leveduras de brotamento ou leveduras de fissão. A leveduras de brotamento dividem-se de forma desigual, onde uma protuberância (broto) cresce na célula parental, alonga-se e ganha um núcleo (núcleo da célula parental divide-se) e então se separa. Algumas leveduras produzem brotos que não se separam uns dos outros; esses brotos formam uma pequena cadeia de células, denominada pseudo-hifa (evasão da fagocitose, fixação no epitélio e invasão tecidual). As leveduras de fissão, dividem-se produzindo duas novas células iguais.
9.4. Dimorfismo 
Alguns fungos, particularmente as espécies patogênicas, exibem dimorfismo – duas formas de crescimento. Esses fungos podem crescer tanto na forma de fungos filamentosos quanto na forma de levedura. O dimorfismo em fungos patogênicos é dependente da temperatura: a 37 °C, o fungo apresenta forma de levedura, e a 25 °C, forma de bolor.
· Fase filamentosa: infectante, pois produz esporos que são dispersos no ambiente (ar, solo) e podem ser inalados ou inoculados.
· Fase leveduriforme: parasitária, pois é a morfologia que o fungo adota dentro do organismo hospedeiro, causando infecção.
9.5. Metabolismo fúngico 
São quimio-heterotróficos e adquirem alimentos por absorção (secreção de uma ampla variedade de enzimas digestivas que clivam macromoléculas). Os fungos são aeróbios ou anaeróbios facultativos; somente alguns fungos anaeróbios são conhecidos. Exames para determinar o metabolismo:
· Auxanograma – aerobiose: assimilação de carboidratos na presença de O2.
· Zimograma – anaerobiose: fermentação de carboidratos na ausência de O2, produz etanol e CO2.
Fontes de nutrientes:
· Saprófitos: absorvem os nutrientes da matéria morta;
· Mutualistas: associação benéfica com outros microrganismos;
· Patógenos: absorvem nutrientes do tecido do hospedeiro (infecção).
9.6. Patogenicidade e virulência dos fungos 
Patogenicidade refere-se à capacidade de um microrganismo causar doença, enquanto a virulência descreve o grau de dano causado por esse microrganismo ao hospedeiro. A patogenicidade é uma propriedade qualitativa, enquanto a virulência é uma propriedade quantitativa.
9.6.1. Patogenicidade 
A patogenicidade está relacionada aos fatores de virulência, os quais são específicos de cada espécie de fungo e por meio deles são classificados em patógenos primários (verdadeiros – patogênicos até em imunocompetentes) e patógenos oportunistas (somente em organismos imunocomprometidos). Além de depender da capacidade de adaptação do fungo ao meio presente no tecido a atividade do SI. A fonte de contaminação pode ser endógena (microbiota desequilibrada) e endógena. 
9.6.2. Virulência 
Dimorfismo (variabilidade fenotípica): A forma leveduriforme sobrevive melhor à temperatura corporal, ao pH fisiológico e à pressão osmótica dos tecidos. Favorece a invasão e a disseminação tecidual, além de evadir o SI (fagocitose). Alguns fatores hormonais podem evitar a transição da morfologia e evitar a infecção, como o estrogênio na Paracoccidioidomicose.
Fungos dimórficos verdadeiros (como Histoplasma, Blastomyces, Paracoccidioides) não formam pseudohifas na fase leveduriforme. Já em fungos facultativamente dimórficos como Candida albicans, o dimorfismo envolvem 3 fases: levedura, pseudohifa e hifa verdadeira. 
Componentes presentes na superfície celular: 
· Adesinas: glicoproteínas que atuam como moléculas de adesão
· Invasinas: proteínas expressas para alterar o epitélio do hospedeiro e invadir um tecido
· Biofilmes 
· Melanina: confere evasão ao SI, resistência à fagocitose e ao estresse oxidativo, resistência à anfotericina B
· Capsula polissacaridica: é induzida em resposta a diversas condições associadas ao hospedeiro, como baixa disponibilidade de nutrientes, elevado níveis de CO2, mudanças de pH. Ela confere proteção contra a ação do SI.
Produção de enzimas:
· fosfolipases (lisa MP): fosfolipase B importante para a sobrevivência e replicação das leveduras no interior dos fagócitos e para a disseminação fungica e fosfolipase C que auxilia na manutenção da morfologia celular e integridade da PC (células titãns), 
· Uréase: aulenta o pH e permite a sobrevivência do fungo em baixo pH. Além de permitir evasão das células hospedeiras e auxilia na disseminação para o SNC; 
· Elastase: degrada elastina e aumenta a invasão em tecidos ricos em elastina (pulmão, pele, vasos sanguíneos); 
· queratinase e colagenase: degrada proteínas da pele, fungos dermatófilos. 
Produção de toxinas: aflatoxina e endotoxinas
9.7. Infecções fúngicas 
Micoses superficiais, dermatofitoses ou tinha ou tinha: 
As micoses superficiais são infecções causadas por fungos que colonizam camadas externas da pele, pelos, cabelos e unhas, sem atingir tecidos mais profundos. Normalmente, não provocam reações inflamatórias intensas, mas podem causar coceira, descamação, manchas e desconforto estético. São consideradas infecções crônicas e ocorrem em regiões quentes e úmidas do corpo. Entre os agentes mais comuns estão os dermatófitos, como espécies de Trichophyton, Microsporum e Epidermophyton, responsáveis por infecções como tínea (pé de atleta, micose de unha, tinea capitis). Outro exemplo é a pitiríase versicolor, causada por Malassezia furfur, que provoca manchas hipocrômicas ou acastanhadas na pele. Essas infecções são transmitidas por contato direto ou por objetos contaminados (fômites), sendo mais comuns em climas quentes e úmidos.
Micoses subcutâneas 
As micoses subcutâneas acometem tecidos abaixo da pele, como derme, tecido subcutâneo e às vezes ossos, geralmente após inoculação do fungo por traumas com material contaminado, como espinhos ou fragmentos vegetais. Essas infecções ocorrem com maior frequência em trabalhadores rurais e jardineiros, em contato constante com o solo e plantas. Exemplos incluem a esporotricose, causada por Sporothrix schenckii, que se manifesta com lesões nodulares que evoluem ao longo dos vasos linfáticos. Outro exemplo é a micetoma, caracterizada por tumores crônicos, drenagem de grânulos e deformidades. Essas infecções têm evolução lenta, são localizadas e raramente se disseminam, mas podem causar incapacidadesse não tratadas adequadamente.
Micoses sistêmicas 
As micoses sistêmicas são infecções profundas que afetam órgãos internos, podendo se disseminar pelo sangue e comprometer pulmões, fígado, sistema nervoso central e outros tecidos. Costumam ser causadas por fungos dimórficos, como Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis, Paracoccidioides brasiliensis e Coccidioides immitis. Esses fungos vivem no ambiente (solo, fezes de aves, matéria orgânica) e, quando inalados, mudam de forma (de micelial para leveduriforme) no organismo, provocando doenças como histoplasmose, blastomicose e paracoccidioidomicose. Embora possam ocorrer em pessoas saudáveis, são mais graves em pacientes imunocomprometidos. Também se incluem aqui as infecções oportunistas, como a candidíase sistêmica e a aspergilose invasiva, que atingem indivíduos com imunossupressão, como transplantados, pacientes com HIV/AIDS ou em quimioterapia.
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image3.pngcontém DNA cromossômico (dupla fita circular única que não está contida em um núcleo, mas em uma área discreta chamada nucleoide), mRNA, ribossomos, proteínas, metabólitos e depósitos de reservas (inclusões citoplasmáticas). Algumas bactérias podem ter dois ou três cromossomos circulares ou até mesmo um único cromossomo linear. As histonas não estão presentes para manter a conformação do DNA, e este não forma nucleossomos. 
Os plasmídeos, que são DNA menores, circulares e extracromossômicos (não estão conectados ao DNA cromossômico principal e se replicam independentemente), também podem estar presentes. Os plasmídeos, embora geralmente não sejam essenciais para a sobrevivência celular (podendo ser perdidos ou adquiridos sem causar dano), frequentemente fornecem uma vantagem seletiva; muitos deles conferem resistência a um ou mais antibacterianos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas.
Inclusões citoplasmáticas são grânulos que contem depósitos de reserva para nutrientes. Grânulos metacromáticos (fosfato inorgânico); polissacaridicos (glicogênio e amido); enxofre (bactérias sulfurosas); inclusões lipídicas; carboxissomos (CO2 – bactérias nitroficantes, cianobactérias e acidotiobacilos); vacúolo de gás (mantem a flutuação – bactérias aquáticas) e magnetossomos (oxido de ferro).
O ribossomo é composto por duas subunidades. As quantidades de proteínas e rRNA, que constituem as subunidades, diferem o ribossomo procarionte do eucarionte (são menores e menos densos). Por isso, os mesmos são denominados ribossomos 70S. Pequena subunidade 30S contendo o mRNA e subunidade maior, contendo duas moléculas de mRNA. 
A falta de uma membrana nuclear simplifica os requisitos e mecanismos de controle para a síntese proteica. Sem uma membrana nuclear, a transcrição e a tradução são acopladas; em outras palavras, os ribossomos podem se ligar ao mRNA e a proteína pode ser produzida enquanto o mRNA está sendo sintetizado e ainda ligado ao DNA.
A membrana citoplasmática é responsável por muitas das funções atribuíveis às organelas nos eucariontes. Essas tarefas incluem o transporte de elétrons e a produção de energia, que normalmente são realizadas nas mitocôndrias. Além disso, a membrana contém proteínas de transporte que possibilitam a absorção de metabólitos e a liberação de outras substâncias, bombas de íons para manter o potencial de membrana e enzimas. O interior da membrana é revestido por filamentos de proteínas semelhantes à actina (citoesqueleto) que ajudam a determinar a forma da bactéria e o local de formação do septo para a divisão celular. Esses filamentos determinam a forma espiralada dos treponemas.
3.2. Parede celular 
É uma estrutura complexa, semirrígida e responsável pela forma da célula. Ela circunda a frágil MP, protegendo a célula contra alterações adversas. Apesar de alguns eucariotos possuírem PC, suas paredes diferem quimicamente daquelas dos procariotos, sendo mais simples estruturalmente e menos rígidas. A química da PC é usada para diferenciar os principais tipos de bactérias. A PC é constituída por uma rede macromolecular denominada peptideoglicana (mureína) – uma macromolécula formada por cadeias de açúcares interligadas por peptídeos curtos, que está presente isoladamente ou em combinação com outras substâncias.
O peptidoglicano pode ser degradado pela lisozima, que é uma enzima presente nas lágrimas e no muco de seres humanos, mas também é produzida por bactérias e outros organismos. A lisozima cliva a estrutura principal do glicano presente no peptidoglicano. Sem o peptidoglicano, as bactérias sucumbem às grandes diferenças de pressão osmótica através da membrana citoplasmática e sofrem a lise. A remoção da parede celular produz um protoplasto que lisa, a menos que seja osmoticamente estabilizado.
3.2.1. Bactérias gram-positivas 
Uma bactéria gram-positiva tem um PC espessa, com várias camadas, composto principalmente de peptidoglicano (150 a 500 Å), circundando a membrana citoplasmática. O peptidoglicano é um exoesqueleto semelhante a uma malha, análogo em função ao exoesqueleto de um inseto. Ao contrário do exoesqueleto do inseto, no entanto, o peptidoglicano da célula é suficientemente poroso a fim de propiciar a difusão de metabólitos para a membrana plasmática. As cadeias de glicano se estendem da membrana plasmática como cerdas que formam ligações cruzadas com cadeias peptídicas curtas. O peptidoglicano é essencial para a estrutura, replicação e sobrevivência nas condições normalmente hostis em que as bactérias crescem.
A PC gram-positivo também pode incluir outros componentes, tais como proteínas, ácidos teicoico e lipoteicoico e polissacarídios complexos (geralmente denominado polissacarídeos C). Proteínas de virulência, como a proteína M de estreptococos e a proteína A de S. aureus, estão covalentemente ligadas ao peptidoglicano, assim como as proteínas que promovem a aderência às células humanas. 
Os ácidos teicoicos consistem principalmente em um álcool e fosfato que são ligados covalentemente ao peptidoglicano e são essenciais para a viabilidade celular. Existem duas classes de ácidos teicoicos: (1) Os ácidos lipoteicoicos, apresentam ácido graxo e estão ancorados na membrana citoplasmática – são antígenos de superfície comuns que diferenciam os sorotipos bacterianos e promovem a ligação a outras bactérias e a receptores específicos em superfícies de células de mamíferos (aderência); e (2) ácidos teicoicos da parede, que estão ligados à camada de peptideoglicano. Devido a sua carga negativa, os ácidos teicoicos podem se ligar e regular o movimento de cátions para dentro e fora da célula. Eles podem também assumir uma papel no crescimento celular, impedindo a ruptura extensa da parede celular e a possível lise celular. 
3.2.2. Bactérias gram-negativas 
Estruturalmente, a parede celular das células gram-negativas contém duas camadas externas à membrana citoplasmática. Imediatamente externa a membrana citoplasmática existe uma fina camada de peptidoglicano, que é responsável por apenas 5% a 10% do peso dessas células, sendo que os ácidos teicoicos ou lipoteicoicos não estão presentes. Externa a camada de peptidoglicano existe uma membrana externa que é única para as bactérias gram-negativas. A área entre a superfície externa da membrana citoplasmática e a superfície interna da membrana exterior é denominada espaço periplasmático. Essa área é na verdade um compartimento que contém componentes do sistema de transporte de ferro, proteínas, açúcares e outros metabólitos, e uma variedade de enzimas hidrolíticas (incluem proteases, lipases, fosfatases, nucleases e enzimas de degradação de carboidratos) que são importantes na clivagem de macromoléculas para o metabolismo. No caso das espécies gram-negativas patogênicas, muitos fatores de virulência, como colagenases, hialuronidases, proteases, e beta-lactamases, localizam-se no espaço periplasmatico. 
A parede celular das GN também é atravessada por diferentes sistemas de transporte, incluindo os sistemas de secreção dos tipos I, II, III, IV, V. Os sistemas de transporte fornecem mecanismos para a captação e liberação de diferentes metabolitos e outros compostos. A produção de sistemas de secreção pode ser induzida durante a infecção e contribuir para a virulência do microrganismo, transportando moléculas que facilitam a adesão bacteriana ou o crescimento intracelular. O sistema de secreção do tipo III é o principal fator de virulência para algumas bactérias, com uma estrutura complexa que atravessa tanto a membrana interna quanto a membrana externa, e pode agir como uma seringa para injetar proteínas em outras células. 
A membrana externa e como um saco de lona rígida em torno das bactérias que mantem a estrutura bacteriana e funciona como uma barreira de permeabilidade a grandes moléculas (p. ex., proteínas, como a lisozima) e moléculas hidrofóbicas (p. ex., alguns antimicrobianos). Ela também proporciona proteção contra as condições ambientais adversas, como o sistema digestivo do hospedeiro (importantepara os organismos da família Enterobacteriaceae) e evasão de fagocitose. A membrana externa apresenta uma bicamada assimétrica que difere de qualquer outra membrana biológica na estrutura da monocamada exterior da membrana. A monocamada interna contém fosfolipídios normalmente encontrados nas membranas bacterianas. No entanto, a monocamada externa é composta principalmente de lipopolissacarideos (LPS). Exceto para as moléculas de LPS em processo de síntese, a monocamada exterior da membrana externa é o único local em que as moléculas de LPS são encontradas. 
O LPS é também chamado de endotoxina, um potente estimulador das respostas imune e inata. O LPS é liberado pelas bactérias no hospedeiro onde se liga a receptores-padrão de patógeno, ativa as células B e induz macrófagos, células dendriticas e outras células, a liberar interleucina (IL)-1, IL-6, fator de necrose tumoral (TNF) e outros fatores. O LPS induz febre e pode causar choque. A reação de Shwartzman (coagulação intravascular disseminada) ocorre após a liberação de grandes quantidades de endotoxina na circulação sanguínea. As Neisserias liberam grandes quantidades de uma molécula relacionada, lipoligossacarideo (LOS), resultando em febre e sintomas graves. 
A variedade de proteínas que se encontram nas membranas externas GN é limitada, mas várias das proteínas estão presentes em concentrações elevadas, resultando em um conteúdo de proteína total maior que o da membrana citoplasmática. Muitas dessas proteínas se localizam de forma transversal na bicamada lipídica e são, portanto, denominadas de proteínas transmembranares. Um grupo dessas proteínas é conhecido como porinas, porque formam poros que permitem a difusão de moléculas hidrofílicas menos de 700 Da de massa através da membrana. Os canais de porinas permitem a passagem de metabolitos e moléculas pequenas de antimicrobianos hidrofílicos. A membrana externa também contém proteínas estruturais, moléculas receptoras de bacteriófagos e outros ligantes e componentes dos sistemas de transporte e de secreção.
A membrana externa é conectada à membrana citoplasmática em pontos de adesão e é unida ao peptidoglicano através da lipoproteína. A lipoproteína é covalentemente ligada ao peptidoglicano e é ancorada na membrana externa. Os locais de adesão proporcionam uma rota membranosa para a liberação de componentes da membrana externa recém‑sintetizados para a membrana externa.
O lipopolissacarídeo (LPS) da membrana externa é uma molécula grande e complexa que contém lipídeos e carboidratos, formada por três componentes: (1) lipídeo A, (2) um cerne polissacarídico e (3) um polissacarídeo O. O lipídeo A é a porção lipídica do LPS e está embebido na camada superior da membrana externa. Quando bactérias gram-negativas morrem, elas liberam lipídeo A, que funciona como uma endotoxina. O cerne polissacarídico é ligado ao lipídeo A e seu papel é estrutural. O polissacarídeo O se estende para fora do cerne polissacarídico e é composto por moléculas de açúcar. O polissacarídeo O funciona como um antígeno, sendo útil para diferenciar os sorovares de bactérias gram-negativas.
3.3. Estruturas externas à parede celular 
Glicocálice é uma substância secretada na superfície de muitos procariontes. É um polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente a PC e é composto de polissacarídeo, polipeptideo ou ambos (varia entre espécies). Em grande parte, ele é produzido dentro das células e secretado para superfície. Se a substância é organizada e firmemente aderida a PC, o glicocálice é descrito como uma capsula (determinada a partir de coloração negativa). Se a substância não é organizada e está fracamente aderida a PC, o mesmo é descrito como uma camada viscosa. 
O glicocálice é um componente muito importante dos biofilmes, sendo denominado substância polimérica extracelular (SPE). A SPE protege as células dentro do glicocálice, facilitando a comunicação entre células e permite a sobrevivência celular pela fixação em várias superfícies em seu ambiente natural. Também protege contra desidratação – viscosidade inibe o movimento dos nutrientes para fora da célula. 
Em certas espécies, as capsulas são importantes para a virulência da bactéria – elas protegem a bactéria patogênica da fagocitose pelas células do hospedeiro. Por exemplo, B. anthracis produz uma cápsula de ácido D-glutâmico. Uma vez que apenas as formas encapsuladas de B. anthracis causam antraz, especula-se que a cápsula pode proteger a bactéria da destruição por fagocitose.
Os flagelos estão presentes em algumas células procariontes, sendo longos apêndices filamentosos que propelem as bactérias. As bactérias com ausência de flagelo são denominadas atriqueas (sem projeções). Os flagelos podem ser classificados como: 
· Peritriqueos: distribuídos ao longo de toda a célula 
· Polares: em um ou ambos os polos da célula 
· Monotriqueos: um único flagelo em um polo
· Lofotriqueos: um tufo de flagelo na extremidade da célula
· Anfitriqueos: flagelos em ambos os polos
O flagelo tem três partes básicas: a longa região mais externa, o filamento, que contém a proteína globular flagelina. O filamento está aderido a um gancho que é constituído de outra proteína. A terceira porção é o corpo basal, que ancora o filamento à PC e à MP. O corpo basal das CGN possui dois pares de anéis, o interno ancorado a MP e o externo a PC, nas CGP somente o par interno está presente. 
Cada flagelo procarionte é uma estrutura helicoidal semirrígida que move a célula pela rotação do corpo basal. A medida que os flagelos giram, formam um feixe que empurra o liquido circundante e propele a bactéria – dependente de energia (ATP). As bactérias podem alterar a velocidade e a direção da rotação – mobilidade, capacidade do organismo de se mover por si próprio. 
As bactérias se movimentam alternando entre corridas (ou nados) e desvios, sendo estes causados pela inversão da rotação flagelar. Essa motilidade permite que se desloquem em direção a ambientes favoráveis ou se afastem de condições adversas, em um fenômeno chamado taxia. Os principais estímulos são químicos (quimiotaxia) ou luminosos (fototaxia), detectados por receptores na célula – que estão presentes em várias localizações, como dentro ou logo abaixo da PC (os receptores captam os estímulos e como resposta a informação é passada para os flagelos). Quando o estímulo é atraente, as bactérias realizam mais corridas e menos desvios; quando é repelente, aumentam a frequência dos desvios para mudar de direção. 
Os filamentos axiais ou endoflagelos são feixes de fibrilas que e originam nas extremidades das células, sob uma bainha externa, e fazem uma espiral em torno da célula. Eles estão presentes exclusivamente nas espiroquetas, permitindo um movimento característico de rotação e deslocamento em espiral, que a se moverem em meios viscosos, como tecidos e fluidos biológicos. Exemplos de espiroquetas incluem Treponema pallidum (causador da sífilis) e Borrelia burgdorferi (causador da doença de Lyme).
Muitas BGN e algumas BGP possuem apêndices semelhantes a pelos que são curtos, retos e finos que os flagelos e que são usados mais para a fixação e transferência de DNA que para a mobilidade. Essas estruturas consistem em uma proteína chamada pilina, distribuída por toda a bactéria. Esses apêndices são divididos em dois tipos: fimbrias e pili, que possuem funções diferentes. 
· Fimbrias: é encontrada nos polos ou em toda a bactéria podendo variar de algumas unidades a centenas por célula. Elas possuem uma tendência a se aderir umas às outras e às superfícies – envolvimento na formação de biofilmes. Ex: Bactéria Neisseria gonorrhoeae, onde as fimbrias auxilia na colonização à mucosa. Quando a ausência das fimbrias (mutação genética) a bactéria não consegue colonizar e não há manifestação da doença. 
· Pili (singular: pilus): são mais longos que as fimbrias e há apenas 1 a 2 por célula. Estão envolvidos na mobilidade celular e na transferência de DNA.
· Mobilidades: (1) translocação bactéria, onde o pilus é estendido pela adiçãode unidades de pilina fazendo contato com a superfície ou com outra célula e então se retrai a medida que as unidades de pilina vão sendo desmontadas – modelo de gancho atracado. Esse movimento é observado em Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoreae e E. coli. (2) mobilidade por deslizamento – pili, movimento homogêneo de deslizamento das mixobacterias.
· Transferência de DNA – conjunção: Os pili envolvidos são chamados pili de conjunção (sexuais). Nesse processo o pilus de conjunção de uma bactéria chamada célula F+ conecta-se ao receptor de superfície de outra bactéria de sua própria espécie ou de espécies diferentes. Fazendo contato físico, o DNA da célula F+ é transferido para a outra célula. 
4. Metabolismo bacteriano 
Metabolismo se refere à soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo. Ele pode ser visto como um ato de balanceamento de energia, pois há reações químicas que liberam energias e aquelas que requerem energia. É dividido em:
· Catabolismo: as reações químicas reguladas por enzimas que liberam energia, sendo a quebra de compostos orgânicos complexos em composto mais simples. Essas reações são chamadas de catabólicas ou degradativas. As reações catabólicas em geral são reações hidroliticas e são exergônicas.
· Anabolismo: reações reguladas por enzimas que requerem energia, sendo a construção de moléculas orgânicas complexas a partir de moléculas mais simples. Essas reações são chamadas anabólicas ou biossintéticas. São reações de síntese por desidratação e endergônicas. 
As reações catabólicas fornecem os blocos construtivos para as reações anabólicas e a energia necessária para dirigi-las. Esse acoplamento de reações que requerem e liberam a energia é possível pela molécula trifosfato de adenosina (ATP). A energia é usada em: constituição de componentes celulares, sínteses bacterianas, reparo celular, crescimento e multiplicação celular, transporte de nutrientes, mobilidade celular, entre outros.
O metabolismo celular é um conjunto de reações químicas que permitem a sobrevivência e o funcionamento das células. Ele é responsável pela conversão de nutrientes em energia e pela síntese dos compostos essenciais para a manutenção da vida. Além da produção de ATP, o metabolismo também gera NADPH (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato reduzido), uma molécula essencial para reações anabólicas e para a defesa celular contra o estresse oxidativo. O NADPH atua principalmente na biossíntese de lipídios e na regeneração do glutationa, um antioxidante que protege a célula contra danos causados por radicais livres.
Outro aspecto essencial do metabolismo é a produção de 13 moléculas precursoras, que servem como base para a síntese de diversos constituintes celulares, como aminoácidos, nucleotídeos e carboidratos estruturais. Essas moléculas precursoras são obtidas a partir de vias metabólicas centrais, como a glicólise e o ciclo de Krebs, e são fundamentais para a formação de proteínas, DNA, RNA e componentes da membrana celular.
4.1. Classificação metabólica das bactérias 
Todos os organismos, incluindo os microrganismos, podem ser classificados metabolicamente de acordo com seus padrões nutricionais – sua fonte de energia e sua fonte de carbono: Classificação pela fonte de energia: 
· Fototróficos: utilizam a luz como fonte de energia. Exemplos: cianobactérias e algas fotossintéticas.
· Quimiotróficos: obtêm energia por meio da oxidação de compostos químicos orgânicos (quimiorganotróficos) ou inorgânicos (quimiolitotróficos). Ex.: bactérias heterotróficas e bactérias nitrificantes, respectivamente. 
Classificação por fonte de carbono: 
· Autotróficos: utilizam CO₂ (dióxido de carbono) como fonte principal de carbono. Eles convertem CO₂ em moléculas orgânicas. Exemplo: cianobactérias e bactérias sulfúricas.
· Heterotróficos: dependem de compostos orgânicos para obter carbono. Exemplo: fungos e bactérias decompositoras.
Se combinarmos as fontes de energia e carbono, obtemos as seguintes classificações nutricionais para os organismos: fotoautotróficos, foto-heterotróficos, quimioautotróficos e quimio-heterotrófcos (importância medica – quase todos os organismos infecciosos catabolizam substratos obtidos do hospedeiro). 
4.2. Processos de obtenção de energia
Os microrganismos obtêm energia a partir da degradação de moléculas orgânicas, como a glicose, por meio de dois processos principais: fermentação e respiração aeróbica. Esses processos permitem a geração de ATP, essencial para a sobrevivência celular.
Fermentação: processo anaeróbico (ocorre na ausência de oxigênio) no qual a glicose é degradada parcialmente para gerar energia. O rendimento energético é baixo, pois grande parte da energia química ainda permanece nos produtos finais (aproximadamente 2 ATPs). O processo é dividido em duas etapas: a glicose (gera 2 ATPs) e regeneração de NAD2 (NADH é reoxidado – continuidade da glicose). Os principais tipos de fermentação são a fermentação lática e a alcoólica. 
Respiração aeróbica: ocorre na presença de oxigênio e permite a oxidação completa da glicose, liberando mais energia. O rendimento energético é alto, chegando a 38 ATP por molécula de glicose. Etapas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia transportado de elétrons. 
4.2.1. Classificação quanto ao uso de oxigênio 
· Aeróbicos obrigatórios: somente crescimento aeróbico, alta concentração de oxigênio difuso no meio é requerido.
· Anaeróbicos obrigatórios: apenas crescimento anaeróbico. Ambiente livre de oxigênio, tendo o crescimento cessado na presença do mesmo.
· Anaeróbicos facultativos: crescimento aeróbico e anaeróbico. Crescimento ocorre preferencialmente onde mais oxigênio está presente, embora ocorra em ambos os ambientes. 
· Anaeróbicos aerotolerantes: apenas crescimento anaeróbico, o oxigênio não afeta o crescimento.
· Microaerófilos: somente crescimento aeróbico, com baixa concentração de oxigênio requerido no meio.
5. Crescimento bacteriano 
Viabilidade microbiana: capacidade de reprodução – células viáveis. A reprodução bacteriana ocorre por divisão binaria (reprodução assexuada), onde o crescimento é exponencial (simples e rápido) com duplicação a cada 20 minutos. Neste processo, não há variabilidade genética (com exceção de quando ocorre mutações).
5.1. Recombinação de material genético
A recombinação genética refere-se a troca de genes entre duas moléculas de DNA, para formar novas combinações de genes em um cromossomo. Assim como a mutação, a recombinação genética de uma população, contribui para a variabilidade genética – a recombinação tem menor chance de destruir a função de um gene e pode unir combinações de genes que permitem ao organismo realizar uma função nova importante. 
· Transferência Gênica Vertical: Ocorre quando o material genético é passado da célula-mãe para as células-filhas por divisão celular.
· Transferência Gênica Horizontal: Ocorre entre bactérias não relacionadas e permite a aquisição de novas características sem reprodução.
Em todos os mecanismos, a transferência envolve uma célula doadora, que doa parte de seu DNA total a uma célula receptora. Uma vez transferida, parte do DNA do doador pode ser incorporada ao DNA do receptor; o restante é degradado por enzimas celulares. A célula receptora que incorpora o DNA doador em seu próprio DNA é denominada recombinante. A transferência de material genético entre as bactérias não é um evento frequente, podendo ocorrer em apenas 1% ou menos de toda uma população. Tipos de recombinação: 
Conjugação: A conjugação é um mecanismo de transferência gênica em bactérias mediado por um plasmídeo conjugativo. Esse processo permite a troca de material genético entre bactérias, diferenciando-se da transformação por exigir contato direto célula a célula e pela necessidade de tipos opostos de acasalamento, onde a célula doadora possui o plasmídeo e a receptora, não.
Em bactérias gram-negativas, a conjugação ocorre por meio de pili sexuais, estruturas proteicas que projetam-se da célula doadora e se conectam à receptora, garantindo a proximidadenecessária para a transferência do DNA. Já em bactérias gram-positivas, esse contato ocorre devido à presença de moléculas aderentes de superfície, que facilitam a aproximação das células envolvidas no processo.
Durante a transferência do plasmídeo, ocorre sua replicação simultânea, de forma que uma cópia da fita simples de DNA plasmidial é enviada para a célula receptora. Em seguida, a célula receptora sintetiza a fita complementar, tornando o plasmídeo funcional na nova bactéria. Esse mecanismo é fundamental para a disseminação de características vantajosas, como resistência a antibióticos, entre as populações bacterianas.
Transformação: os genes são transferidos de uma bactéria para outra como DNA “nu” em solução – isto é, o DNA não está dentro de uma célula. A bactéria capta fragmentos de DNA do ambiente, geralmente provenientes de células lisadas. Se o DNA for compatível, pode ser incorporado ao genoma da bactéria receptora. Exemplo: Streptococcus pneumoniae pode adquirir genes de virulência dessa forma.
Transdução: o DNA bacteriano é transferido de uma célula doadora a uma célula receptora dentro de um vírus que infecta bactérias, denominado bacteriófago. Durante a reprodução dos fagos, seu DNA e proteínas são sintetizados pela bactéria hospedeira e empacotados no capsídeo viral. No entanto, fragmentos de DNA bacteriano também podem ser incorporados nos fagos. Quando isso ocorre, a lise da célula bacteriana libera fagos que transportam DNA de bactérias, DNA de plasmídeo ou mesmo DNA de outro vírus. Esses fagos podem, então, infectar novas células hospedeiras. Esse processo, chamado transdução generalizada, permite que qualquer gene bacteriano tenha chances iguais de ser transportado. Já na transdução especializada, apenas genes específicos são transferidos, podendo incluir genes que codificam toxinas bacterianas.
5.2. Condições necessárias para o crescimento bacteriano 
Químicos: Água
· Macronutrientes: carbono, oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, fosforo e enxofre – constituintes de carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos; potássio – atividade enzimática, cofator enzimático; cálcio – cofator de enzimas e componente do endósporo; magnésio – cofator de enzimas e estabiliza ribossomos e membranas; ferro – constituição de citocromos e proteínas ferro enxofre (transportadores de elétrons), cofator de enzimas.
· Micronutrientes: zinco, cobalto, manganês, cromo, níquel, entre outros.
· FC: Muitas bactérias podem sintetizar suas próprias vitaminas e não dependem de fontes externas. Contudo, algumas bactérias não têm as enzimas necessárias para a síntese de certas vitaminas, que são para elas fatores de crescimento orgânicos. Outros desses fatores requeridos por certas bactérias são aminoácidos, purinas e pirimidinas.
Físico-químicos (ambientais):
· Temperatura: A maioria das bactérias cresce apenas dentro de uma faixa limitada de temperaturas. 
· pH: A maioria das bactérias cresce melhor em uma faixa estreita de pH próxima da neutralidade, entre pH 6,5 e 7,5. Poucas bactérias crescem em pH ácido abaixo de 4. Por essa razão, muitos alimentos são protegidos da deterioração pelos ácidos produzidos pela fermentação bacteriana. 
Quando bactérias são cultivadas no laboratório, elas frequentemente produzem ácidos que podem interferir no seu próprio crescimento. Para neutralizar os ácidos e manter o pH apropriado, tampões químicos são incluídos no meio de cultura. Os peptídeos e os aminoácidos atuam como tampões em alguns meios, e muitos meios também contêm sais de fosfato. Os sais de fosfato têm a vantagem de exibir o seu efeito de tampão na faixa de pH de crescimento da maioria das bactérias. Eles também não são tóxicos; na verdade, eles fornecem o fósforo, um nutriente essencial.
· Pressão osmótica: Os microrganismos obtêm a maioria dos seus nutrientes em solução na água presente no seu meio ambiente. Portanto, eles requerem água para seu crescimento, sendo que sua composição é de 80 a 90% de água. Pressões osmóticas elevadas têm como efeito remover a água necessária para a célula. Quando em solução hipertônica há plasmólise, pode ser utilizado para preservar alimentos.
· O2: metabolismo bacteriano 
5.3. Curva de crescimento bacteriano 
Mostra o crescimento das células em função do tempo. Há quatro fases básicas de crescimento: a fase lag, a fase log, a fase estacionária e a fase de morte celular. O conhecimento da curva de crescimento bacteriano é fundamental para se entender a dinâmica e o controle populacional no curso de doenças infecciosas, na preservação e deterioração de alimentos e nos processos microbiológicos industriais, como a produção de etanol.
· Fase lag: as bactérias não se reproduzem imediatamente em um novo meio, período que pode durar de 1h a vários dias. Durante esse tempo, as células não estão dormentes; elas estão passando por um período de intensa atividade metabólica, envolvendo principalmente a síntese de enzimas e várias outras moléculas.
· Fase log: as células começam a se dividir e entram em um período de crescimento, ou aumento logarítmico – fase de crescimento exponencial. Como o tempo de geração é constante, uma representação logarítmica do crescimento durante a fase log gera uma linha reta. A fase log é o momento de maior atividade metabólica das células. 
· Fase estacionaria: a taxa de crescimento diminui, e o número de mortes microbianas começa a aumentar. Por fim, o número de mortes celulares equivale ao número de células novas, e a população se estabiliza. O crescimento exponencial é interrompido quando as bactérias se aproximam da capacidade de suporte, o número de organismos que um ambiente pode suportar. A capacidade de suporte é controlada pelos nutrientes disponíveis, pelo acúmulo de resíduos e pelo espaço. Quando uma população excede a capacidade de suporte, ela fica sem nutrientes e sem espaço.
· Fase de declínio: O número de mortes por fim excede o número de novas células formadas, e a população entra em uma fase de morte. Essa fase continua até que a população tenha diminuído para uma pequena fração do número de células da fase anterior ou até que a população morra totalmente. Algumas espécies passam por toda a sequência de fases em poucos dias; outras mantêm algumas células sobreviventes indefinidamente.
Curva de crescimento em diferentes pH: Acidófilos: (pH de 1,0 a 6,9); Neutrófilos: (pH 7,0); alcalófilas (pH de 7,1 a 14,0)
Curva de crescimento em diferentes temperaturas:
· Psicrotróficos: apresentam capacidade de se multiplicar em temperatura de refrigeração (entre 0 e 7ºC), independentemente da sua temperatura ótima de multiplicação. Psicrófilas – 0 a 18ºC e psicrotrófilas – 10 a 25ºC
· Mesofilos: T ideal de crescimento de 25 a 40ºC. 
· Termófilos: microrganismos que conseguem se multiplicar em altas temperaturas, geralmente na faixa de 50 a 70ºC. Termófilos extremos - >80ºC.
Curva de crescimento com base na [ ] sais: 
· Halofílicos: se adaptam ao ambiente com diferentes concentrações de sais. Halófilos extremos, se adaptaram tão bem às altas concentrações de sais que de fato necessitam dos sais para o seu crescimento. Nesse caso, eles podem ser chamados de halófilos obrigatórios. 
· Halotolerantes: toleram altas concentrações de sais (10% NaCl)
· Termófilos: requerem altos níveis de NaCl (Vibrio cholerae)
5.4. Medida direta do crescimento bacteriano 
O crescimento de populações microbianas pode ser medido de diversas maneiras. Alguns métodos medem o número de células; outros medem a massa total da população, a qual é frequentemente proporcional ao número de células. A quantificação de uma população normalmente é registrada como o número de células por mililitro de líquido ou grama de material sólido. (UFC – unidade formadora de colônia/mL)
5.4.1. Turbimetria
Estima a turbidez de uma amostra para monitorar o crescimento bacteriano. À medida que as bactérias se multiplicam em um meio liquido, o meio se torna turvo ou opaco. O instrumento utilizado para medir a turbidez é um espectrofotômetro. A absorbância é utilizada para representar graficamenteo crescimento bacteriano. Quando as bactérias estão em crescimento logarítmico ou em declínio, o gráfico da absorbância em função do tempo será uma linha quase reta. Se as leituras de absorbância forem combinadas com contagens em placas da mesma cultura, essa correlação poderá ser utilizada para estimativas futuras do número de bactérias obtidas pela medida da turbidimetria.
Mais de 1 milhão de células por mililitro devem estar presentes para que os primeiros sinais de turbidez sejam visíveis. Em torno de 10 milhões a 100 milhões de células por mililitro são necessários para que uma suspensão seja turva o suficiente para possibilitar uma leitura no espectrofotômetro. Portanto, a turbidimetria não é uma medida útil de contaminação de líquidos por um número relativamente pequeno de bactérias.
5.4.2. Contagem em placas
O método mais utilizado para a mensuração de populações bacterianas é a contagem em placa. Uma grande vantagem desse método é que ele mede o número de células viáveis. Uma desvantagem é que são necessárias 24 horas ou mais para que colônias visíveis sejam formadas. Parte de 3 principios: cada colônia é originada de uma única bactérias; o inoculo original é sempre homogêneo e não existe agregação de células. 
Quando uma contagem em placas é feita, é importante que somente um número limitado de colônias se desenvolva na placa. Quando muitas colônias estão presentes, algumas células são reprimidas e não podem se desenvolver; essas condições causam imprecisão na contagem. Uma recomendação é a contagem de placas com somente 25 a 250 colônias (alguns preferem placas com 30 a 300). Para garantir que algumas contagens de colônias estejam nessa faixa, o inóculo inicial é diluído várias vezes, em um processo chamado de diluição seriada. 
As diluições seriadas são usadas para reduzir a quantidade de bactérias em uma amostra, facilitando a contagem em placas de Petri. Por exemplo, se uma amostra contém 10.000 bactérias por mL, transferi-la para 9 mL de água estéril reduz a concentração para 1.000 bactérias por mL. Repetindo esse processo, a contagem se torna viável, permitindo a obtenção de um número adequado de colônias para análise.
Uma contagem em placas pode ser feita pelos métodos de inoculação em profundidade (pour plate) ou inoculação em superfície (spread plate):
· Pour plate: A amostra é misturada com ágar derretido e depois despejada na placa de Petri, permitindo que as bactérias cresçam tanto na superfície quanto dentro do meio. Essa técnica é útil para contar microrganismos anaeróbicos e aeróbicos.
· Spread plate: A amostra é espalhada diretamente sobre a superfície de um meio sólido já solidificado, usando uma alça ou espátula estéril. Isso permite o crescimento de colônias apenas na superfície, sendo ideal para a contagem de microrganismos aeróbicos.
5.4.3. Filtração 
O método de filtração é utilizado para contar bactérias em amostras com baixa concentração, como em lagos e correntes de água relativamente puras. Nesse processo, pelo menos 100 mL de água são passados por um filtro de membrana com poros pequenos o suficiente para reter as bactérias. Em seguida, o filtro é transferido para uma placa de Petri com meio nutriente, permitindo o crescimento das colônias na superfície do filtro. Esse método é amplamente utilizado para detectar e quantificar bactérias coliformes, indicadoras de contaminação fecal em alimentos e água, especialmente quando se utiliza um meio diferencial que permite a identificação visual dessas colônias.
6. Coloração e meios de cultura 
A preparação de esfregaços para coloração envolve fixar os microrganismos em uma lâmina microscópica, destruindo-os e preservando suas estruturas. O processo começa com a criação de um esfregaço, um filme delgado de microrganismos na lâmina, que é seco ao ar e fixado pelo calor do bico de Bunsen (múltiplas passagens) ou metanol por 1 minuto. A coloração é aplicada e, então, lavada com água; a seguir, a lâmina é seca com papel absorvente. Sem a fixação, a coloração poderia lavar os micróbios da lâmina. Agora, os microrganismos corados estão prontos para o exame microscópio.
Os corantes básicos (como cristal violeta e azul de metileno) são mais utilizados, pois possuem um cátion colorido que se liga à célula bacteriana carregada negativamente. Já os corantes ácidos (como eosina e nigrosina) não se fixam nas bactérias e colorem o fundo, criando a coloração negativa, útil para observar formato e cápsulas celulares. A coloração pode ser simples, diferencial ou especial, dependendo do objetivo da análise.
6.1. Colorações simples
Uma coloração simples é uma solução aquosa ou alcoólica de um único corante básico. Embora diferentes corantes se liguem especificamente a diferentes partes das células, o objetivo primário de uma coloração simples é destacar todo o microrganismo, para que as formas celulares e as estruturas básicas fiquem visíveis. Essa coloração é aplicada ao esfregaço fixado por um determinado período e, então, é lavada. A lâmina é seca e examinada. Ocasionalmente, uma substância química é adicionada à solução para intensificar a coloração; esse aditivo é denominado mordente. Uma função do mordente é aumentar a afinidade de uma coloração por uma amostra biológica; outra função é revestir uma estrutura (como um flagelo) para torná-la mais espessa e mais fácil de ser vista após ser corada. Alguns dos corantes simples mais utilizados em laboratório são o azul de metileno, a carbolfucsina, o cristal violeta e a safranina.
6.2. Colorações diferenciadas 
Ao contrário das colorações simples, as colorações diferenciais reagem de forma diferente com diferentes tipos de bactérias e, assim, podem ser utilizadas para realizar a distinção entre elas. As colorações diferenciais mais utilizadas para bactérias são a coloração de Gram e a coloração ácido-resistente.
6.2.1. Coloração de Gram: 
Coloração que classifica as bactérias de acordo com a composição celular: gram-positivas e gram-negativas. 
Método: O processo de coloração de Gram envolve quatro etapas principais. Primeiro, o esfregaço fixado é coberto com cristal violeta, a coloração primária, que tinge todas as células de púrpura. Em seguida, aplica-se iodo, que age como mordente, fixando o corante nas células. Depois, a lâmina é lavada com álcool ou álcool-acetona, que age como descorante, removendo a cor púrpura apenas das bactérias Gram-negativas, enquanto as Gram-positivas mantêm a coloração. Por fim, aplica-se safranina, um contracorante vermelho, que cora as Gram-negativas de rosa, permitindo diferenciá-las das Gram-positivas, que permanecem roxas.
Os diferentes tipos de bactérias reagem de modo distinto à coloração de Gram porque diferenças estruturais em suas paredes celulares afetam a retenção ou a liberação de uma combinação de cristal violeta e iodo, denominada complexo cristal violeta-iodo (CV-I). Entre outras diferenças, as bactérias gram-positivas têm uma parede celular de peptideoglicano mais espessa (dissacarídeos e aminoácidos) do que as bactérias gram-negativas. Quando aplicados a células gram-positivas e gram-negativas, o cristal violeta e o iodo penetram facilmente nas células. No interior das paredes celulares, o cristal violeta e o iodo se combinam para formar complexo CV-I que é insolúvel em água, por isso não é eliminado facilmente da parede celular. Consequentemente, as células gram-positivas retêm a cor do corante cristal violeta. Nas células gram-negativas, contudo, a lavagem com álcool rompe a camada externa de lipopolissacarídeo, e o complexo CV-I é eliminado através da camada delgada de peptideoglicano. Por isso, as células gram-negativas permanecem incolores até serem contracoradas com a safranina, quando se tornam cor-de-rosa.
A reação de Gram de uma bactéria pode fornecer informações valiosas para o tratamento da doença. As bactérias gram-positivas tendem a ser destruídas mais facilmente por penicilinas e cefalosporinas. As bactérias gram-negativas geralmente são mais resistentes, uma vez que os antibióticos não podem penetrar a camada de lipopolissacarídeo.Parte da resistência a esses antibióticos entre ambas as bactérias gram-positivas e gram-negativas se deve à inativação dos antibióticos pelas bactérias.
6.2.2. Coloração ácido-resistente 
Diferencia bactérias em grupos distintos ao se ligar fortemente apenas às bactérias que apresentam um material ceroso em suas PC. Para identificar todas as bactérias do gênero Mycobacterium, incluindo os dois patógenos importantes: M. tuberculosis, agente causador da tuberculose, e Mycobacterium leprae, agente causador da hanseníase. Essa coloração também é utilizada na identificação de cepas patogênicas do gênero Nocardia. As bactérias dos gêneros Mycobacterium e Nocardia são ácido-resistentes.
Micobacterias: Elas são classificadas como bacilos ácido-álcool resistentes (BAAR) devido à sua parede celular diferenciada, que impede a coloração convencional de Gram. Além disso, são aeróbias estritas, necessitando de oxigênio para sobreviver, e podem ser encontradas em diversos habitats, como solo, água e organismos vivos. A estrutura da membrana plasmática das micobactérias é única e desempenha um papel essencial em sua resistência. Ela contém uma camada espessa de ácidos micólicos, que são lipídios complexos, conferindo impermeabilidade a muitos agentes antimicrobianos. Essa membrana também possui arabinogalactano e peptideoglicano, que formam uma barreira protetora contra desidratação, ataque imunológico e compostos tóxicos. Devido a essa composição diferenciada, as micobactérias apresentam crescimento lento e requerem tratamentos prolongados para infecções, já que sua parede celular dificulta a penetração de antibióticos convencionais.
Método: No procedimento de coloração ácido-resistente, o corante vermelho carbolfucsina é aplicado a um esfregaço fixado, e a lâmina é aquecida levemente por vários minutos. (O calor aumenta a penetração e a retenção do corante.) A seguir, a lâmina é resfriada e lavada com água. O esfregaço é tratado com álcool-ácido, um descolorante, que remove o corante vermelho das bactérias que não são ácido-resistentes. Os microrganismos ácido-resistentes retêm a cor vermelha ou rosa, pois a carbolfucsina é mais solúvel nos lipídeos da parede celular do que no álcool-ácido. Em bactérias que não são ácido-resistentes, cujas paredes celulares não apresentam os componentes lipídicos, a carbolfucsina é rapidamente removida durante a descoloração, deixando as células incolores. O esfregaço é, então, corado com o contracorante azul de metileno. As células que não são ácido-resistentes aparecem azuladas após a aplicação do contracorante.
6.3. Coloração Fontana-tribodeaux
É uma técnica que utiliza prata para impregnar e tornar visíveis bactérias espiraladas extremamente finas, que não são coradas de forma adequada pelo método de Gram, como, por exemplo, Leptospira interrogans e treponemas. Quando essa técnica é aplicada, as espiroquetas tornam-se visíveis na cor marrom-escura ou negra sobre um fundo de cor amarelo-castanho ou marrom claro.
Método: cobrir o esfregaço com solução de Ruge (1 minuto), depois deve-se desprezar a solução e lavar com agua corrente. O próximo passo é cobrir a lamina com Fontana I e aquecer por 1 minuto até a formação de vapores, em seguida, lavar com agua corrente. Cobrir com Fontana II (solução de nitrato de prata) e aquecer com a chama do bico de Bunsen por cerca de 4 minutos, lavar com agua corrente e secar ao ar. Limpar o reverso da lamina e observar em microscópio com objetiva de imersão.
6.4. Meios de cultura
O material nutriente (associação qualitativa e quantitativa) preparado para o crescimento de microrganismos em laboratório é chamado de meio de cultura. Sua função é de transporte, isolamento e identificação de baterias e fungos de interesse clinico. Os microrganismos que são introduzidos em um meio de cultura para dar início ao crescimento da população microbiana são denominados inóculo. Os micróbios que crescem e se multiplicam no interior ou na superfície de um meio de cultivo são chamados cultura.
Critérios para o meio de cultura: deve conter os nutrientes adequados para o microrganismo específico que queremos cultivar. Deve conter também uma quantidade de água suficiente, pH apropriado e um nível conveniente de oxigênio, ou talvez nenhum. O meio deve ser estéril – isto é, inicialmente não deve conter microrganismos vivos –, de forma que a cultura conterá apenas os microrganismos (e sua descendência) que foram introduzidos. Por fim, a cultura em crescimento deve ser incubada em temperatura apropriada.
Os meios de cultura podem ser classificados de acordo com seu estado físico em três tipos principais:
· Meios Sólidos: São aqueles que contêm um agente solidificante 1 a 2%, como o ágar, que permite que o meio se solidifique à temperatura ambiente. Esses meios são utilizados para o crescimento de microrganismos em superfície plana e permitem a formação de colônias visíveis e isoladas. Exemplos incluem placas de Petri e tubos inclinados. Exemplo de bactéria: E. coli
· Meios Líquidos: Não contêm agentes solidificantes e permanecem na forma líquida à temperatura ambiente. São utilizados para o crescimento em massa de microrganismos e para estudar características de crescimento. Um exemplo comum de meio líquido é o caldo nutritivo. Exemplo de bactéria: Staphylococcus aureus
· Meios Semi-Sólidos: Contêm uma quantidade menor de agente solidificante 0,5 a 0,7%, resultando em uma consistência intermediária entre o sólido e o líquido. São usados para avaliar a mobilidade de certos microrganismos, como as bactérias que se movem ao longo do meio. Um exemplo é o ágar semissólido. Crescimento em diferentes tensões de oxigênio. Exemplo de bactéria: Proteus vulgaris
Classificação de meios de cultura classificados quanto à sua composição química:
· Meios Artificiais: São meios cuja composição química é totalmente definida e sintética, ou seja, todos os componentes são conhecidos e preparados de forma precisa. Exemplo: meio de cultura para E. coli.
· Meios Naturais: São meios que contêm componentes provenientes de fontes naturais, como extratos de tecidos, órgãos ou outros materiais biológicos. Exemplo: Caldo de carne ou extrato de levedura.
· Meios Simples: São meios de cultura que contêm apenas os nutrientes básicos necessários para o crescimento de microrganismos, sem atender nenhuma condição nutricional especifica. Exemplo: Ágar simples e caldo.
· Meios Especiais: São meios formulados para atender necessidades específicas de crescimento de certas espécies de microrganismos ou para realizar testes bioquímicos. Exemplo: Ágar Sangue, utilizado para cultivar bactérias exigentes e observar características de hemólise, ágar manitol (75% NaCl + indicador de pH).
· Meios Seletivos: São meios que favorecem o crescimento de um tipo específico de microrganismo e inibem o crescimento de outros, geralmente adicionando substâncias que tornam o meio inóspito para alguns microrganismos. Exemplo: Thayer Martin modificado – seletivo para o crescimento de Neisseria.
· Meios Diferenciais: São meios que contêm substâncias que permitem a distinção entre diferentes tipos de microrganismos com base em suas características metabólicas ou de crescimento. Exemplo: Ágar McConkey.
6.4.1. Meios de cultura para fungos 
Geralmente são utilizados meios ricos contendo grande variedade de compostos organismos providos pela peptona e extratos de carne ou soja. Também são utilizados maiores concentrações de açucares (4%) e pH menor (3,8 a 5,6) quando comparado com os meios para baterias, essas combinações permite inibir o crescimento bacteriano. Alguns exemplos de meios de cultura usados para fungos:
· Meio de Sabouraud Dextrose Ágar (SDA): Um dos meios mais comuns para cultivar fungos, especialmente para leveduras e bolores. Contém dextrose (açúcar) e peptonas, que fornecem nutrientes essenciais. O pH do meio é ácido (aproximadamente 5.6) para inibir o crescimento bacteriano, favorecendo o crescimento fúngico. Uso: Cultivo geral de fungos, especialmente dermatófitos e leveduras.
· Meio de Czapek-Dox Ágar: Contémsais minerais, dextrose e outros compostos como o nitrato de sódio, para cultivar fungos que utilizam fontes de nitrogênio como os bolores filamentosos (por exemplo, Aspergillus). Uso: Cultura de bolores e fungos que metabolizam compostos específicos.
· Meio de Ágar Potássio Cloreto (PDA): Contém dextrose e potássio, favorecendo o crescimento de fungos. O PDA é útil para o cultivo de fungos que formam esporos, incluindo alguns bolores e fungos patogênicos. Uso: Identificação e cultivo de fungos patogênicos e saprófitos.
· Meio de Ágar Maltose: Utiliza maltose como fonte principal de carboidratos. Frequentemente usado para cultivar Candida e outras leveduras. Uso: Cultivo de leveduras, como Candida albicans.
· Meio de Ágar Bismuto Sulfito: Meio seletivo para fungos do gênero Cryptococcus, que se distinguem pela cor preta na presença de bismuto sulfito. Uso: Identificação de Cryptococcus neoformans.
· Meio de Ágar Levedura-Extrato de Peptona: Contém extrato de levedura e peptonas, ideal para o crescimento de várias espécies de leveduras. Uso: Isolamento de leveduras, como Saccharomyces e outras espécies de interesse industrial.
7. Cocos de interesse clinico 
7.1. Cocos gram-positivos 
Características em comum incluem sua forma esférica, reação de coloração de gram e ausência de endosporos. A presença ou ausência de catalase, uma enzima que converte o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio, é utilizada para subdividir os vários gêneros. O gênero catalase-positivo aeróbio mais importante é Staphylococcus e os gêneros catalase-negativos mais importantes, Streptococcus e Enterococcus. 
7.1.1. Staphylococcus spp.
Os estafilococos são cocos gram-positivos que crescem em um padrão característico, que se assemelha a um cacho de uvas, são capazes de crescer e potencialmente produzir doenças em diversas condições: em atmosfera aeróbica e anaeróbica, na presença de uma alta concentração de sal (p. ex., 10% de cloreto de sódio) e em temperaturas que variam de 18 a 40°C (mesofilos). São imóveis, ou seja, não possuem flagelos e não formam esporos. Tem o pH ótimo entre 6,0 a 7,0; tolerantes entre 4,0 a 9,0.
O gênero consiste atualmente em mais de 80 espécies e subespécies, muitas das quais são encontradas na pele e nas membranas mucosas de humanos. São patógenos importantes em humanos, causando infecções oportunísticas e um amplo espectro de doenças sistêmicas de risco à vida, incluindo infecções de pele, ossos, sistema urinário e tecidos moles.
a) Staphylococcus aureus 
· Epidemiologia e transmissão:
Está presente nas narinas e na pele, muito comum em problemas hospitalares (colonizam rapidamente roupas de cama, equipamentos, moveis – biofilmes); transmissão por alimentos. Os estafilococos provocam uma variedade de doenças, incluindo acne, furúnculos, pústulas, impetigo, pneumonia, osteomielite, endocardites, meningite e artrite. Muitas dessas doenças resultam na produção de pus, sendo, por isso, referidas como piogênicas (formadoras de pus).
Proteína A: Liga-se à imunoglobulina G (IgG) e às regiões Fab do receptor de células B. Fator de virulência que ajuda o Staphylococcus aureus a escapar das respostas imunes do hospedeiro
As manifestações clínicas de algumas doenças causadas por S. aureus são quase exclusivamente o resultado da atividade de toxinas (p. ex., SSSS, intoxicação alimentar por estafilococos e TSS), enquanto outras doenças resultam da proliferação dos organismos, levando à formação de abscesso e destruição de tecidos (p. ex., infecções cutâneas, endocardite, pneumonia, empiema, osteomielite, artrite séptica).
· Infecções restritas à pele: acnes, furúnculos, foliculite (infecção em folículo piloso com presença de pus), terçol, paroniquia;
· Infecções invasivas: pneumonia, meningite, endocardite;
· Infecções mediadas pela secreção de toxinas: síndrome do choque tóxico, sepse, intoxicação alimentar.
· No trato respiratório: faringite, sinusite, broncopneumonia, abcessos pulmonar;
· Endovascular: septicemia, endocardite;
· SNC: abcessos, meningites, tromboflebite intra-craniana;
· Trato urinário: associado a bacteremia (presença da bactéria no sangue).
· Enzimas: 
· Coagulase: converte fibrinogênio em fibrina. A coagulase pode causar a formação de uma camada de fibrina ao redor de um abscesso estafilocócico, localizando a infecção e protegendo os organismos contra a fagocitose.
· Hialuronidases: hidrolisa o ácido hialuronico no tecido conjuntivo, promovendo a disseminação de estafilococos no tecido 
· Fibrinolise: dissolve os coágulos de fibrina
· Lipase e nuclease
· Infecções e manifestações clinicas:
Sindrome da pele escaldada estafilocócica 
Presença de toxinas esfoliativas (ETA e ETB) – Serina proteases que dividem as pontes intercelulares no estrato granuloso da epiderme. Há quebra dos demossomos levando ao aparecimento de eritema macular e edema em áreas intertriginosas e periorificais. Caracterizada pelo início abrupto de um eritema perioral localizado (vermelhidão e inflamação ao redor da boca) que se espalha por todo o corpo dentro de 2 dias. Uma leve pressão desloca a pele (sinal de Nikolsky) e grandes bolhas cutâneas se formam logo em seguida, após a descamação do epitélio. Essas bolhas contêm líquido transparente, mas não organismos ou leucócitos, o que é um achado consistente com o fato de que a doença é causada pela toxina bacteriana.
A doença que acomete principalmente recém-nascidos e crianças pequenas, com a taxa de mortalidade inferior a 5%. Os casos de óbito são decorrentes de uma infecção bacteriana secundária de áreas de pele desnudas. Em adultos, as contaminações geralmente ocorrem em hospedeiros imunocomprometidos ou em pacientes com doença renal e, em contraste com os lactentes, a letalidade chega a 60%.
O impetigo bolhoso é uma forma localizada de SSSS. Nesta síndrome, cepas específicas de S. aureus produtoras de toxinas (p. ex., fago tipo 71) estão associadas à formação de bolhas superficiais na pele. Ao contrário dos pacientes com as manifestações disseminadas de SSSS, S. aureus está presente nas erupções de pacientes com impetigo bolhoso. O eritema não se estende além dos limites da bolha e o sinal de Nikolsky não está presente. A doença ocorre principalmente em lactentes e crianças pequenas e é altamente contagiosa.
Síndrome de choque tóxico 
Toxina-1 (exotoxina) da síndrome de choque tóxico – Superantígeno (estimula a proliferação de células T e a liberação de citocinas); produz extravasamento ou destruição de células endoteliais. A morte em pacientes com TSS é causada pelo choque hipovolêmico que leva à falência de múltiplos órgãos. Primeiros casos em mulheres que usavam tampão intravaginal, atualmente em feridas de pele.
A doença é iniciada com o crescimento localizado de cepas de S. aureus produtoras de toxinas na vagina ou em uma ferida, seguido pela liberação da toxina no sangue. A produção de toxinas requer uma atmosfera aeróbica e pH neutro. As manifestações clínicas começam abruptamente e incluem febre, hipotensão e uma erupção cutânea difusa, macular e eritematosa. Múltiplos órgãos e sistemas (p. ex., nervoso central, gastrintestinal, hematológico, hepático, muscular, renal) também são comprometidos e toda a pele sofre descamação, incluindo a palma das mãos e a sola dos pés.
Gastroenterite estafilocócica
Enterotoxinas nos alimentos ingeridos – Superantígenos (estimulam a proliferação de células T e liberação de citocinas); estimulam a liberação de mediadores inflamatórios em mastócitos, aumentando o peristaltismo intestinal e a perda de líquidos, assim como náuseas e vômito. Inúmeras enterotoxinas estafilocócicas distintas foram identificadas, com a enterotoxina A mais comumente associada à intoxicação alimentar. As enterotoxinas C e D são encontradas em produtos lácteos contaminados e a enterotoxina B causa enterocolite pseudomembranosa estafilocócica.
A doença é causada por toxinas bacterianas presentes nos alimentos (comum em carnes processadas e outras carnes com sal), e não por um efeito direto dos organismos sobre opaciente. O início da doença é abrupto e rápido, com um período médio de incubação de 4 horas, vômitos graves, diarreia e dor abdominal ou náuseas são características de intoxicação alimentar estafilocócica. A transpiração e a dor de cabeça podem ocorrer, mas a febre não é observada. A diarreia é aquosa e não sanguinolenta e a desidratação pode resultar da perda considerável de fluidos.
Cepas multirresistentes: S. aureus MRSA (meticilina/oxacilina resistente); S. aureus VISA (sensibilidade reduzida à vancomicina)
b) Staphylococcus epidermidis 
Coagulase-negativo. É um patógeno oportunista comum em infecções hospitalares por formar biofilmes. Acomete principalmente pacientes imunocomprometidos.
· Infecções por cateteres e derivações (shunts): resposta inflamatória crônica a bactérias que revestem um cateter ou shunt 
· Infecções por dispositivos protéticos: infecção crônica do dispositivo caracterizado por dor localizada e falha mecânica do dispositivo
· Causa endocardite, infecções generalizadas não-pirogênicas, septicemia e peritonite
c) Staphylococcus saprophyticcus: presente na pele
d) Staphylococcus pseudointermedius: prevalente em animais, mas possui risco de contaminação em humanos
7.1.2. Streptococcus spp.
Apresentam cápsulas polissacarídicas, organizam-se em cadeias ou pares, são imóveis e mesófilos. Suas necessidades nutricionais são complexas, exigindo o uso de meios enriquecidos com sangue para isolamento. Os carboidratos são fermentados, resultando na produção de ácido láctico e, ao contrário das espécies de Staphylococcus, os estreptococos são catalase-negativos. 
· Classificação do gênero Streptococcus 
Padrão hemolítico: hemólise completa (beta [β]), hemólise incompleta (alfa [α]) e nenhuma hemólise (gama [γ]). Os estreptococos beta-hemolíticos, que são classificados pelo grupo de Lancefield (sorologia) – S. pyogenes e S. agalatiae e os estreptococos alfa-hemolíticos e gama-hemolíticos, que são classificados por testes bioquímicos – S. viridans e S. pneumoniae.
· Propriedades sorológicas: sistema de sorotipagem para classificação de S. beta-hemoliticos baseado em antígenos específicos (carboidratos da PC – detecção por técnicas imunológicas). Divisão entre 20 subgrupos (A à V). 
S. pyogenes: sorologia A; S. agalatiae: B; S. equi, dysgalactiae: C.F.G; S. bovis/equinus: D
Propriedades bioquímico-fisiológicas: sensibilidade à optoquina e solubilidade em bile (S. pneumoniae é positivo em ambos), produção de enzimas como PYR (S. pyogenes é positivo) e reação CAMP (S. agalactiae é positiva). Também se distinguem pela capacidade de hidrolisar hipurato de sódio, fermentação de açúcares e exigência de CO₂ para crescimento.
a) Streptococcus pyogenes 
São estreptococos beta-hemolíticos do sorogrupo A, que colonizam assintomaticamente a laringe e, de forma transitória, a pele. Nas amostras clínicas, aparecem em cadeias curtas, enquanto em meios líquidos formam cadeias mais longas, com crescimento ideal em ágar-sangue enriquecido. Possuem a proteína M na superfície, com forte ação anti-fagocítica. Podem colonizar as tonsilas, formando colônias com odor desagradável, sendo transmitidos de pessoa a pessoa e representando a principal causa de faringite bacteriana.
· Infecções e manifestações clinicas 
Infecções supurativas:
· Faringite: inflamação vermelha e edematosa da faringe. Após 2-4 dias de incubação, aparece subitamente febre, dor de garganta, mal estar e cefaleia.
· Escarlatina: complicação da faringite (decorrente de exotoxinas). Após 1-2 dias do aparecimento da faringite surgem eritemas no peito que se espalham (não afeta a boca e as palmas das mãos) e febre alta. Língua é inicialmente amarela e depois vermelha-viva.
· Erisipelas: infecção aguda da pele com bolhas, vermelhidão e calor (eritema), atinge o tecido subcutâneo cometendo frequentemente membros inferiores. Incubação do microrganismos por lesão (ato de coçar) ou picada de inseto. Infecção localizada da pele com dor, inflamação, aumento do linfonodo e sintomas sistêmicos.
· Fascite necrosante: infecção profunda da pele que envolve a destruição de camadas musculares e de tecido adiposo. O estabelecimento da infecção se dá por meio de pequenos cortes ou traumas, queimaduras e cirurgias. O tratamento não pode depender de antibiótico – emergência cirúrgica. 
· Síndrome do choque tóxico estreptocócico: infecção de múltiplos órgãos e sistemas que se assemelha à síndrome do choque tóxico estafilocócico; entretanto, a maioria dos pacientes é bacterêmica e com evidência de fasciite. Pacientes com essa síndrome manifestam inicialmente inflamação no sítio da infecção, dor e sintomas não específicos, como febre, calafrios, mal-estar, náuseas, vômitos e diarreia. A dor se intensifica à medida que a doença progride para choque e falência de órgãos. 
Infecções não supurativas: 
· Febre reumática: Doença autoimune desencadeada em raros casos d infecção por S. pyogenes (complicação da faringite) – após a doença há inflamação asséptica do coração (cardite), articulações (artrite) e vasos sanguíneos.
· Glomerulonefrite aguda: inflamação aguda dos glomérulos renais com edema, hipertensão, hematúria e proteinúria. Danos renais causado pelos complexos de antígenos do S. pyogenes com anticorpos. 
· Enzimas e toxinas:
· Exotoxinas Pirogênicas: Atuam como superantígenos, estimulando macrófagos e linfócitos T, causando liberação excessiva de citocinas inflamatórias. Doenças associadas: Fasciite necrosante, choque tóxico estreptocócico, febre escarlatina.
· Estreptolisina S: Hemolisina estável ao oxigênio que lisa hemácias, leucócitos e plaquetas; responsável pela beta-hemólise no ágar-sangue.
· Estreptolisina O: Hemolisina oxigênio-lábil, lisa células e estimula resposta imune com produção de anticorpos (ASO)
· Estreptoquinase (A e B): Ativa o plasminogênio, gerando plasmina, que degrada fibrina e facilita a disseminação bacteriana
· DNases (A a D): Degradam DNA livre no pus, reduzindo viscosidade e favorecendo a disseminação do microrganismo.
b) S. agalatiae 
São beta-hemolíticos sorotipo B, algumas cepas (1 a 2%) são não hemolíticas, embora sua prevalência possa ser subestimada, porque as cepas não hemolíticas não são comumente selecionadas para o antígeno do grupo B. O fator de virulência mais importante de S. agalactiae é a cápsula polissacarídica que interfere na fagocitose até que o paciente desenvolva anticorpos tipo-específicos.
A colonização genital com estreptococos do grupo B é associada ao aumento do risco de parto prematuro e as crianças prematuras estão em maior risco de doenças. As vias clássica e alternativa funcionais do sistema complemento são necessárias para a eliminação de estreptococos do grupo B, particularmente os tipos Ia, III e V. Como resultado, existe maior probabilidade de disseminação sistêmica do organismo em prematuros que apresentam níveis fisiologicamente baixos de complemento ou em lactentes nos quais os receptores para o complemento ou para o fragmento Fc de anticorpos imunoglobulina (Ig)G não são expostos em neutrófilos.
Os estreptococos do grupo B colonizam o trato gastrintestinal inferior e o sistema geniturinário. O carreamento vaginal transitório é observado em 10 a 30% das mulheres grávidas e no momento do parto podem transmitir a bactéria ao recém-nascido (causa doenças como bacteremia, pneumonia e miningite).
c) S. viridans 
O grupo viridans do gênero estreptococos é uma coleção heterogênea de estreptococos alfa-hemolíticos e não hemolíticos. Colonizam a orofaringe e os sistemas digestório e geniturinário, são raramente encontrados na pele (ácidos graxos são tóxicos para esse microrganismo). Semelhante à maioria das outras espécies de estreptococos, as espécies do grupo viridans, são nutricionalmente fastidiosas, necessitando de meios complexos suplementados com produtos sanguíneos e, frequentemente, uma atmosfera de incubação com 5 a 10% de dióxido de carbono.
Embora a maioria dos estreptococos viridans seja altamente suscetível à penicilina, com concentrações inibitórias mínimas (CIMs)