Aula Bactérias - estrutura - morfologia e patogenicidade

Aula para curso técnico de análises clínicas

1. Microbiologia Origem Prof. Hamilton Felix Nobrega

2. Temas Abordados

3. Tipos Básicos de Células Para relembrar! A microscopia revelou a existência dos dois tipos básicos de células. Você lembra quais são?

4. Tipos Básicos de Células Procariótica Eucariótica

5. Tipos Básicos de Células Procariótica Eucariótica

6. A Célula Procariótica As células procarióticas são mais simples e primitivas e em seu interior geralmente não há compartimentos membranosos. Não tem presença de carioteca (membrana que reveste o núcleo). Possuem apenas um tipo de organela em seu citoplasma: o ribossomo. Exemplos: bactérias .

7. Bactérias A palavra bactéria vem do Grego, onde “ bakteria ” significa bastão. São encontradas em todos os ambientes da Terra . A maioria apresenta reprodução assexuada . são divididas em grupos : Arquiobactérias (grupo Archae ) – Primitivas que vivem em meios hostis como fontes termais, água salgada, pântanos e regiões vulcânicas. Eubactérias – São as mais numerosas e atuais

8. Bactérias Arquiobactéria Escherichia coli   Eubactéria

9. Bactérias: Características São Unicelulares; São Procariontes; Podem ser autótrofos ou heterótrofos; Podem formar colônias; São microscópicos; Encontradas no solo, no ar, na água em nosso organismo ;

10. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias

11. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Cápsula Funções da cápsula: Impedir que a célula seja fagocitada por células de defesa. Promover a adesão das bactérias em diferentes substratos (dentes humanos, trato respiratório, mucosa intestinal, etc .) Proteger as bactérias contra desidratação e choques mecânicos . Muitas bactérias apresentam, externamente à parede celular, uma camada viscosa denominada cápsula (cobertura externa e viscosa) composta de polissacarídeos e polipeptídeos , produzida no citoplasma e secretados para a superfície celular.

12. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Parede celular É um envoltório semi-rígido , composto por peptídioglicanos , e responsável pela forma e proteção da célula bacteriana. Circunda a frágil membrana plasmática (membrana citoplasmática), protegendo-a e ao interior da célula das alterações adversas no ambiente externo. Quase todos os procariotos possuem paredes celulares.  Tamanho : 30 – 100 nm  0 – 80% - peptioglicano (polímero)

13. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Parede celular Camada peptídeoglicanas espessa Ácido teicóico - ancorado ao peptideoglicano Ácido lipoteicóico - ancorado à membrana plasmática Tamanho : 30 – 100 nm  0 – 80% - peptioglicano (polímero) Gran-Positiva

14. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Parede celular Tamanho : 20 – 30 nm 5 – 10% - peptideoglicano (polímero) Presença de uma membrana externa Camada delgada de peptideoglicano Membrana extena – fosfolipídeos , porinas e lipopolissacarídeos Espaço periplásmico – enzimas para degradar substâncias tóxicas. Gran-Negativa

15. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: M embrana celular É lipoprotéica semelhante às membranas dos organismos eucariontes . Funções : Proteção (serve de barreira) Transporte seletivo (solutos) Secreção de enzimas digestivas Respiração celular Ancora flagelos, fímbrias e pili

16. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: M embrana celular

17. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Glicocálice F ormado de uma substância viscosa e gelatinosa, que forma uma camada de cobertura ou envelope ao redor da célula; Desempenha papel na aderência; Fornece um envoltório protetor e pode servir, também, como reservatório de alimentos, além de evitar a adsorção e lise da células por bacteriófagos.

18. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Glicocálice Se o glicocálice estiver organizado de maneira definida e estiver acoplado firmemente à parede celular, recebe o nome de CÁPSULA ; se estiver desorganizado e sem qualquer forma e ainda estiver frouxamente acoplado à parede celular, recebe o nome de CAMADA LIMOSA.

19. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Fímbrias Funções das fímbrias: Fixar as bactérias ao substrato e em outras células. São apêndices que se estendem da membrana plasmática passando pela parede celular e cápsula emergindo para o meio Externo; Podem ocorrer em toda a superfície da célula ou nos pólos ; Podem se aderir umas as outras e às superfícies (biofilmes) Escherichia coli Fímbria tipo I Fímbria P

20. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Pili Funções das Pili : Responsável pela formação da ponte citoplasmática que permite a transferência de informação genética durante o processo de conjugação . os Pili sexuais normalmente são mais longos que as fimbrias, havendo um ou dois por célula.

21. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Flagelos Responsáveis pela locomoção da bactérias. Estendem-se a partir da membrana celular, passam pela parede celular e atingem a região externa. O número de flagelos é bastante variável entre as bactérias. Os flagelos são formados por uma proteína denominada flagelina e não provém do centríolo como os flagelos de células eucariotas.

22. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Flagelos

23. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Citoplasma Citoplasma : ( hialoplasma e citosol ). Possui 4/5 de água e 1/5 de substâncias dissolvidas ou em suspensão (proteínas, carboidratos, lipídios, íons, etc ). Possui em seu conteúdo: Ribossomos (única organela), plasmídeos e o cromossomo circular único (região do nucleóide ).

24. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Citoplasma

25. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Nucleóide Área nuclear citoplasmática : Por serem organismos procariontes, as bactérias não possuem um núcleo delimitado por membrana nuclear ou carioteca . Ao invés de núcleo, as bactérias apresentam uma região citoplasmática onde se encontra do DNA bacteriano (cromossomo circular). Não estão presentes em células bacterianas:  Proteínas histonas  Nucléolo  Carioteca

26. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Nucleóide

27. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Plasmídeo É um pequeno DNA extracromossômico , pois não se conecta ao cromossomo principal e replica-se independentemente. Possui cerca de 1 a 5% do tamanho do cromossomo bacteriano e pode conter genes para diversas atividades. Principais funções dos plasmídeos: Apresentar genes que conferem resistência a diversos antibióticos. Apresentar genes responsáveis por síntese de toxinas. Apresentar genes que codificam enzimas que ativam a degradação de carboidratos e substâncias exóticas como tolueno , cânfora e hidrocarbonetos do petróleo

28. Bactérias: Morfologia Morfologia Geral das Bactérias: Plasmídeo

29. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias

30. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Cocos Os cocos geralmente são redondos, mas podem ser ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades. Quando os cocos se dividem para se reproduzir, as células podem permanecer ligadas umas às outras.

31. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Diplococos

32. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Estreptococos

33. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Tétrades

34. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Sarcinas

35. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Estafilococos

36. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Bacilos

37. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Estreptobacilos

38. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Coc obacilos

39. Bactérias: Morfologia Formas das Bactérias: Vibriões

40. Bactérias: Exemplos de Infecções

41. Bactérias: Exemplos de Infecções

42. Bactérias: Exemplos de Infecções

43. Bactérias: Exemplos de Infecções

44. Bactérias: Exemplos de Infecções

45. Bactérias: Exemplos de Infecções

46. Riquétsia Cianobactéria Mycobacterium tuberculosis Treponema pallidum Bactérias: Morfologia

47. Bactérias: Morfologia

48. Meningococo Bactérias: Morfologia

49. Bactérias retiradas da sola do sapato, aumento de 1000x (Coloração simples de azul de metila)

50. Bactérias: Invasão e Colonização Interação Bactéria-Hospedeiro Sobrevivência

51. Bactérias: Reprodução Reproduzem-se rapidamente; Grande de descendentes em horas; Maioria apresenta reprodução assexuada (por divisão simples). Em boas condições, podem duplicar-se a cada 20 minutos; Em 24 horas, aparecem 5 sextilhões de novas bactérias;

52. Bactérias: Reprodução A reprodução bacteriana pode ser classificada em dois grupos, quanto a ocorrência ou não de variabilidade genética. R eprodução assexuada  não ocorre troca de material genético  não há variabilidade. R eprodução sexuada  ocorre troca de material genético  há variabilidade genética. Tipos de reprodução: Assexuada: I - Bipartição (Divisão Binária/Cissiparidade) Sexuada: I - Conjugação II - Transformação

53. Crescimento e Metabolismo Bacteriano Multiplicação Bacteriana Fissão Binária Transversa Cultura Bacteriana : duplica a cada 20 minutos Ex: Escherichia coli – massa = 1x10 -12 g 48 horas – 2 144 bactérias / massa = 2,2 x10 31 g

54. Crescimento e Metabolismo Bacteriano Crescimento Bacteriano Nutrientes Fonte de Carbono Fonte de Elétrons Fonte de Energia Precurssores Metabólicos Macromoléculas Divisão Celular

55. Crescimento e Metabolismo Bacteriano Fases do Crescimento Bacteriano 1 2 3 4 Número de Bactérias (log) Tempo Fase Lag Fase Log ( Exponencial ) Fase Estacionária Fase de Morte adaptação multiplicação Falta de nutrientes Acúmulo de subprodutos tóxicos Equilíbrio: multiplicação e morte Ativação de enzimas que lesam parede ceular

56. Classificação das bactérias quanto à respiração Bactérias aeróbicas (realizam respiração celular) Necessitam do oxigênio para sobreviver Ex : Pseudomonas sp. Anaeróbicas (realizam fermentação) b.1) Estritas: Só sobrevivem na ausência de oxigênio Ex : Clostridium tetani b.2) Facultativas: Podem sobreviver tanto na ausência como na presença de oxigênio . Ex : Escherichia coli Bactérias: Respiração

57. Classificação das bactérias quanto à nutrição Bactérias Autótrofas Produzem glicose através dos seguintes processos: Fotossíntese Quimiossíntese Bactérias Heterótrofas São incapazes de sintetizar sua glicose, devendo obtê-la através da alimentação Respiração (aeróbica) Fermentação (lática e alcóolica) Bactérias: Nutrição Cianobactérias Nitrosomonas Salmonella

58. Crescimento e Metabolismo Bacteriano

59. Crescimento e Metabolismo Bacteriano

60. Crescimento e Metabolismo Bacteriano

61. A Importância das Bactérias

62. A Importância das Bactérias

63. A Importância das Bactérias Queijo Iogurte Vinho Lactobacillus e Streptococcus : Fermentadores de lactose e produtores de alimentos:

64. A Importância das Bactérias Produção de alimentos e bebidas; Decomposição de lixo problemático, restos mortais; Produção de medicamentos Digestão (Escherichia coli) Fixação do N 2 na atmosfera

65. Presença e Distribuição das Bactérias no Corpo Humano Microbiota Normal AUSENTE: Sangue SNC LCR Parênquima VARIAÇÕES : Inter/intra Indivíduos Sexo Idade Dieta Higiene

66. MICROBIOTA NORMAL VANTAGENS DESVANTAGENS Adaptação e multiplicação sem causar dano ; Competição com as bactérias patogênicas ; Síntese de vitaminas ; Produção de anti- microbianos . Perigo de infecção oportunista quando há perda do equilíbrio ; Processos inflamatórios locais ou disseminados ; Risco de sepse e choque . Presença e Distribuição das Bactérias no Corpo Humano

67. Presença e Distribuição das Bactérias no Corpo Humano Localização Gênero Colon Bacteroides, Clostridium, Escherichia, Proteus Orelha Corynebacterium , Mycobacterium, Staphylococcus Boca Actinomyces , Bacteriodes , Streptococcus Nariz Corynebacterium , Staphylococcus Nasofaringe Streptococcus, Haemophilus (e.g. H. influenzae ) Pele Propionibacterium , Staphylococcus, Others (personal hygiene, environment) Uretra Acinetobacter , Escherichia, Staphylococcus Vagina ( adulto ) Acinetobacter , Corynebacterium , Lactobacillus, Staphylococcus

68. Presença e Distribuição das Bactérias no Corpo Humano

69. Mecanismos inespecíficos e Imunidade natural contra Infecções

70. Processo Infeccioso PROCESSO INFECCIOSO Aderência da bactéria Multiplicação local Disseminação Corrente sanguínea ÓRGÃOS ALVOS BACTEREMIA SISTEMA LINFÁTICO

71. Estabelecimento de Doenças Infecciosas Eventos : Contato - fontes exógenas versus endógenas Entrada - ingresso versus penetração Disseminação - propagação direta por contiguidade oupropagação para lugares distantes Multiplicação Lesão Resultado

72. Resultado das Infecções Bacterianas