Microbiologia - Citologia bacteriana

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--> O Método de coloração, usualmente, empregado para visualizar as bactérias é a coloração de Gram. --> Pode ser
roxo por cristal violeta ou em rosa pela fucsina de Ziehl.
- Roxo - Gram positivas
- Rosa - Gram negativas
- COM A MICROSCOPIA ELETRÔNICA, CONSTATAMOS QUE HÁ UMA CÉLULA MAIS
PRIMITIVA, SEM NÚCLEO DELIMITADO - A CÉLULA PROCARIOTA - COM O
MATERIAL GENÉTICO DISPERSO NO CITOPLASMA. 
MICROBIOLOGIA
AGRESSÃO E DEFESA DO ORGANISMO: RELAÇÃO PARASITA-HOSPEDEIRO
HISTÓRICO
@kelly.c.cabral
→ PASTEUR (CONSIDERADO PAI DA BIOLOGIA) DESCOBRIU SERES MICROSCÓPICOS POR CERCA DE 1860 - CHAMOU DE
MICRÓBIOS --> HOJE EM DIA CONSIDERA-SE O TERMO MICRORGANISMOS.
NO SÉCULO XX, A MICROSCOPIA ELETRÔNICA, PERMITIU A OBSERVAÇÃO DO INTERIOR DA CÉLULA E O
DESCOBRIMENTO DE QUE ESSA CÉLULA MICROSCÓPICA TEM DIVERSAS ORGANIZAÇÕES CELULARES.
COLORAÇÃO DE GRAM
--> A coloração, que a bactéria vai assumir, depende da constituição química da parede celular!
- JÁ AS CÉLULAS EUCARIOTAS TEM O NÚCLEO DELIMITADO (PRESENÇA DE
CARIOTECA) E DIVERSAS ORGANELAS.
PAREDE CELULAR
→ Estrutura rígida que reveste a célula. --> Indispensável a sobrevivência e reprodução;
→ Visualização por meio da microscopia eletrônica;
→ Suas funções são: 
- Dar forma à célula --> (3 formas principais - cocos, bastonetes,
espiraladas).
CITOLOGIA BACTERIANA: ESTRUTURAS ESSENCIAIS 
- Permeabilidade não seletiva --> separa as moléculas que entram e não entram pelo tamanho e arranjo espacial.
- Dar proteção osmótica --> impedindo que o citoplasma seja hipertônico em relação ao meio externo, as que não
possuem integridade da parede celular podem ser invadidas pela água.
→ A Composição química básica da parede celular, das bactérias, é um polímero complexo chamado de Peptideoglicana,
mucopeptídeo ou mureína (peptídeos e monossacarídeos).
Componentes especiais da parede celular
A Peptideoglicana: é um polímero rígido, formado de: cadeias paralelas de
N-Acetilglicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM) ligados por
ligação beta 1-4. --> Há ainda, cadeias laterais de tetrapeptídeos, ligados
ao NAM. 
→ 60% da parede celular é de peptideoglicana.
→ Presença de ácidos teicoico e lipoteicoico - polímeros do glicerol ou do ribitol. 
→ Proteínas e polissacarídeos também ficam mergulhados.
→ Apenas 10% da parede celular é de peptideoglicana.
→ Presença de uma membrana externa (mais externa ao peptideoglicana). --> Lipoproteínas
fazem a ligação da membrana externa com o peptideoglicana.
→ Fosfolipídeos fazem a camada mais interna da membrana externa e Lipopolissacarídeos
(LPS) fazem a camada mais externa..
LPS por sua vez é composto por 3 compnentes:
- lipídeo A --> Está na face hidrofóbica e tem ação tóxica sobre o
organismo. --> Por isso é chamado de endotoxina. 
- Core --> É a parte mais central formada por polissacarídeos. 
- Polissacarídeo filamentoso (antígeno O) --> Está mais
externamente, na superfície da célula bacteriana, e funciona como
uma substância estranha detectada pelo nosso sistema imune.
Visivelmente as Gram negativas possuem uma parede celular mais complexa!
→ Proteínas estão mergulhadas na membrana externa. --> Podem funcionar como porinas, formam um canal de
comunicação com o meio externo. Também podem funcionar como receptores. --> Fazem a ligação da bactéria com a
célula hospedeira
Existem algumas situações em que a bactéria precisa quebrar o envoltório. Por exemplo, quando se dividem. --> Por
cisparidade uma bactéria dá origem a 2 idênticas.
Por causa disso, as bactérias possuem enzimas, chamadas, autolisinas que são glicosidases, amilases, peptidases
produzidas pelas bactérias e que participam da divisão celular.
Enzimas que quebram a parede celular
- Lisozimas, que estão presente nos nossos fluidos corporais (Presentes na lágrima, saliva, colostro, secreção nasal e
outras secreções). --> Quebram a ligação B 1-4 entre NAG e NAM e ocorre a desestruturação da parede celular da
bactéria. - Assim, lisozimas nos nossos fluidos fazem uma ação antibacteriana. 
A integridade da parede celular da bactéria é importantíssima para proteção osmótica.
Nas gram positivas (GRAM +)
Nas gram negativas (GRAM -)
QUEBRA DA PAREDE CELULAR DA BACTÉRIA
IMPORTÂNCIA DA PAREDE CELULAR COM A INTERAÇÃO COM HOSPEDEIRO
A parede celular das bactérias tem muita importância com a interação com o hospedeiro.
→ A endotoxina de bactérias Gram negativas e o peptídeoglicano e ácido lipo-teicóico de bactérias Gram positivas atuam
como PAMPs (padrões moleculares associados a patógenos).
Sinais que essas moléculas presentes na superfície da bactéria emitem pro nosso organismo alertando a
presença de patógenos. --> Essa é a primeira sinalização que a bactéria dá para os nossos mecanismos de
defesa.
→ Os PAMPs reconhecidos pelos mecanismos de defesa, são compostos pró inflamatórios, isto é, provocam a produção
de citocinas mediadoras da reação inflamatória. --> Então quando uma bactéria invade, seus PAMPs emitem sinais para as
células de defesa, principalmente macrófagos e células dendríticas, que passam a produzir os mediadores inflamatórios.
- O local da invasão, onde há a presença da bactéria, vai ser o
local onde se inicia a reação inflamatório. 
Sinais e sintomas - calor, rubor, tumor, dor e perda de função.
→ Os principais mediadores químicos da inflamação são: 
- TNF alfa (fator de necrose de tumor), 
- Interleucina 1 (IL-1) 
- Interleucina 6 (IL-6).
--> Interleucinas são liberadas pelos leucócitos.
Esses mediadores, num primeiro momento, tendem a ser uma resposta protetora, mas se essa reposta
inflamatória tomar um caráter sistêmico, se for muito intenso, pode ser lesiva.
→ Reação inflamatória - provocada por endotoxina, peptideoglicano ou ácido lipoteicóico é caracterizada por:
Reação inflamatória pode ser local (onde está presente invasor), que tende a ser protetora, eliminando o agente
invasor, neutrófilos e macrófagos são os principais agentes. --> Contudo, se essa reação inflamatória for muito intensa,
pode acabar extrapolando da inflamação local para uma reação inflamatória sistêmica, e nesse caso, esses eventos
mediados pelas citocinas podem ser altamente lesivos para o hospedeiro, o qual pode desenvolver o choque séptico. 
A intensidade da reação inflamatória então pode mudar o quadro do hospedeiro completamente. Isto é,
evoluindo de uma resposta protetora para uma reação grave com uma resposta lesiva para o hospedeiro.
- Sinais e sintomas em uma reação sistêmica:
Se intensificar ainda mais, tem os efeitos patológicos da reação inflamatória.
- Dilatação dos capilares (levar mais sangue para o local invadido), 
- Aumento da permeabilidade capilar (se tornam mais permeáveis que possibilita os outros eventos, a diapedese e o
extravasamento), 
- Diapedese de leucócitos, 
- Extravasamento de plasma (parte fluida que leva os anticorpos),
- Aumento da temperatura (favorece a atuação dos fagócitos).
- As citocinas atuam como um pirogênio endógeno que atuam no centro termoregulador no hipotálamo levando ao
aumento da temperatura corporal, sendo a febre o primeiro sinal. 
- Citocinas no fígado levam a produção de proteínas de fase aguda. 
- Citocinas pró inflamatórios na medula óssea estimulam a produção de leucócitos, podendo promover a liberação
de leucócitos imaturos.
- No sistema cardiovascular, o TNF provoca a redução da contratilidade do miocárdio e uma perda do tônus da
musculatura lisa que revestem os vaso sanguíneos, levando a uma queda da pressão arterial que,
consequentemente, pode levar ao choque (carência de sangue nos órgãos). 
- No endotélio vascular, as células vão se tornando mais aderentes, levando a ativação de fatores de coagulação e
a formação de trombos intravasculares - coagulação intravascular disseminada.
Essa quantidade grande de citocinas pro inflamatórias tem 2 componentes - quanto de PAMPs estão circulantes
no nosso organismo para provocar a produção de citocinas e uma pré disposição genética de responder com
perfil de resposta mais intenso ou menos intenso. 
→ A membrana celular é um envoltóriofino, poroso e microscópico que reveste as células dos seres procariontes e
eucariontes. --> É uma estrutura semipermeável, responsável pelo transporte e seleção de substâncias que entram e saem
da célula.
→ Apenas com o desenvolvimento do microscópio eletrônico foi possível observar a membrana plasmática.
→ As funções da membrana plasmática são:
MEMBRANA CELULAR
→ A Composição química básica da membrana celular é uma bicamada fosfolipídica.
- Permeabilidade Seletiva (controle da entrada e saída de substâncias da célula);
- Sede de reações de obtenção de energia;
- Produção de enzimas celulares.
→ Invaginações da membrana celular, formando estruturas tubulares
que podem ser septais ou laterais. Com funções diferentes.
> Funções nos septais:
MESOSSOMAS
- Formação do septo na divisão celular (função primordial). --> Formam
um septo e fazem a separação dos cromossomos. 
- Separação dos cromossomos após sua replicação.
> Funções nos laterais:
- Síntese e secreção de substâncias.
- Respiração celular.
CROMOSSOMA
→ Estrutura altamente organizada de uma célula, que contém o material genético de um organismo. --> Cromossoma único,
formado por fita de DNA dupla hélice, enovelado, disperso no citoplasma. 
→ Função: armazenar as informações genéticas essenciais da célula
RIBOSSOMAS
→ Compostos por RNA ribossomal (RNAr), existem em grande número na célula bacteriana. 
→ São formados de uma subunidade 30S e uma 50S e apresentam coeficiente de sedimentação 70S. --> Essa diferença de
subunidades, faz com que antibacterianos atinjam apenas ribossomos das células procariotas.
→ Função: síntese de proteínas. 
CITOLOGIA BACTERIANA: ESTRUTURAS ACESSÓRIAS
→ Algumas bactérias tem, outras não.
→ Envoltório mais externo do que a parede celular, presente em algumas bactérias. --> Não se cora.
→ Composição química: geralmente polissacarídica (De forma rara pode ser proteica). 
→ Essa estrutura possibilita a diferenciação de sorotipos.
→ Suas funções são:
CÁPSULA
- Dificultar a fagocitose, facilitando a invasão do tecido. --> Bactérias com cápsula prejudicam a fagocitose porque a
cápsula tem uma carga elétrica idêntica a carga elétrica da membrana dos fagócitos, cargas iguais se repelem.
Enquanto a bactéria não é fagocitada, ela progride no tecido (vai se reproduzindo).
→ É um antígeno (Ag K) - substância que provoca uma resposta específica.
Exemplos de bactérias capsuladas:
→ Streptococcus pneumoniae - existe 90 soros distintos, pelo menos.
→ Neisseria meningitidis - espécie importante por causar meningite. Pode ser diferenciada pelos açúcares nessa
cápsula em diferentes sorotipos, em variantes conhecidas como distintitas pelo sistema imunológica. Temos
vacina para meningite meningocoita C (mais circulante) por exemplo, existe meningites A, B, outros sorotipos.
→ Klebsiella pneumoniae.
→ Haemophilus influenzae.
→ Substância polímericas extracelulares (SPE) - Composta, predominantemente, por polissacarídeos ( também pode haver
proteínas e até DNA celular) - frouxamente ligada à parede celular, também chamadas glicocálise ou slime. --> Com a
liberação de SPE, formam uma estrutura amorfa que pode evoluir para uma matriz altamente organizada, composta por
camadas sobrepostas de bactérias, chamada biofilme.
CAMADA LIMOSA
→ Funções do biofilme:
- Aderência inespecífica (superfície inertes) - Permite que as bactérias possam aderir em superfícies que não oferecem
nenhum receptor. 
Exemplos de bactérias produtoras de biofilme:
→ Staphylococcus aureus
→ Staphylococcus epidermidis - faz parte da microbiota da pele
→ Streptococcus mutans - espécie que encontramos na microbiota da cavidade oral
→ Pseudomonas aeruginosa.
- Comunicação entre as células (quorum sensing) - bactérias se comunicam por substâncias químicas que fortalecem seu
comportamento. --> As vezes elas liberam fatores de virulência, que agridem o hospedeiro, a medida que elas estejam
nessa comunidade protegidas.
- Reserva nutritiva
- Proteção contra dessecação
- Proteção contra resposta imune do hospedeiro - anticorpos, células fagocitárias não conseguem chegar dentro do
biofilme e esconde os PAMPs das bactérias, diminuindo a reação inflamatória.
- Proteção contra agentes antimicrobianos.
--> Isso facilita a colonização bacteriana, por exemplo, no esmalte do dente, as bactérias produtoras de biofilme
conseguem aderir ali e facilitar a agregação de outras bactérias. Outro exemplo é a aderência ao cateter venoso,
que pode ser colonizado por Staphylococcus epidermidis, devendo trocar o cateter venoso a cada 48/72.
→ São filamentos delgados e longos que existem na superfície de algumas bactérias. 
→ Tem composição química de proteínas - flagelina.
→ Funções:
FLAGELOS
- Motilidade (taxia) - atração ou repulsão a partir de uma substância química.
- É um antígeno (Ag H).
Exemplos de bactérias com flagelo
→ Escherichia coli
→ Salmomella typhi
→ Proteus mirabilis
→ Clostridium tetani
→ São filamentos mais finos e curtos do que os flagelos, não móveis, localizados na superfície de algumas bactérias.
→ Composição química de proteínas - pilina.
→ Pode ser de 2 tipos: 
PILI OU FÍMBRIA
- Somática --> quando a função é de aderência específica a células do
hospedeiro. Por exemplo, algumas bactérias tem muita facilidade de
aderência ao trato urinário, porque a pili delas "combina" com os
receptores das células uroepiteliais.
- Pili sexual (pili F) --> a qual tem função de conjugação entre bactérias
Gram negativas. Conjugação tem objetivo de transferência entre material
genético.
Exemplos de bactérias com pili somática
→ Escherichia coli
→ Neisseria gonorrhoeae
→ Neisseria meningitidis
→ Haemophilus influenzae
Exemplos de bactérias esporuladas
- Clostridium: bastonetes Gram positivos anaeróbios presentes no intestino de animais/ homem e no solo sob a
forma de esporos
- Bacillus: Bastonetes gram positivos aeróbios, presentes no ar.
→ Estrutura formada por alguns bastonetes Gram positivas (Ex: Clostidium, Bacillus) quando expostos a condições
ambientais adversas, permitindo a sua sobrevivência. --> Condições como temperaturas extremas, dessecação, radiações,
presença de O2 (para bactérias anaeróbias), pH extremos, alta osmolaridade, etc.
→ São formas desidratas, impermeáveis e sem atividade metabólica. 
→ Preserva o material genético da bactéria. 
→ Região do esporo não se cora, já que é impermeável.
→ Duplica seu cromossomo, um deles migra pro polo da célula e a cópia do cromossomo vai sendo revestida de camadas
de substâncias inertes que protegem o material genético. Podendo reverter o processo com a germinação.
ESPORO
Consequências - Esporulação
1- Maior transmissibilidade de doenças -> Como o tétano, por ferimento com material de solo que contém esporos do
Clostidium tetani;
2- Preparo de materiais estéreis - para ser considerado estéril não pode ter nenhum tipo de material infeccioso. 
--> Para isso é usado agentes físicos como o calor - Em uma temperatura de 100 graus, por exemplo, as bactérias
esporulam, por isso, em ambiente hospitalar se usa autoclaves, que atingem temperaturas de 120 graus, eliminando essas
bactérias antes delas se converterem em esporos.
3- Preparo de alimentos em conservas e enlatados, pois podem carregar esporos do Clostridium botulinum, os quais
podem germinar e liberar a toxina botulínica no alimento.
→ Material genético extra-cromossomial, de replicação autônoma. --> Podem existir diferentes plasmídios, ou mesmo várias
espécies do mesmo plasmídio em uma bactéria. Tem composição química de DNA.
→ Podem ser transferidos de uma bactéria para outra, principalmente por conjugação.
→ Função: codificar características adicionais tais como: produção de pili F (plasmídio F , resistência a antimicrobianos
(plasmídios R , toxinas, etc. --> Características vantajosas para célula. 
→ Carregam genes de resistência a antibióticos, podendo ser transferido e determinando a resistência em uma
determinada população bacteriana.
PLASMÍDIOS
→ São granulações intra-citoplasmáticas que contêm material nutricional, estocado sob a formade grânulos dispersos no
citoplasma. --> Guardam, assim, nutrientes para reações metabólicas futuras.
→ Podem ser constituídos de glicogênio, amido ou fosfato.
→ Funções:
GRÂNULOS DE RESERVA
- Reserva nutricional;
- Reserva energética.
São substâncias produzidas pelos microrganismos que danificam/lesam as células ou tecidos do hospedeiro. 
Elas se dividem em: 
TOXINAS
1. Endotoxina 
2. Exotoxina 
• Presente na membrana externa de bactérias Gram negativas
(lipídeo A) 
• Natureza lipídica 
• Termoestável 
• Baixa toxicidade 
• Não é imunogênica 
• Efeito sistêmico (reação inflamatória, febre)
ENDOTOXINA
• Produzida por bactérias Gram positivas ou negativas e
excretada para o meio 
• É de natureza proteica 
• Termolábil
• Alta toxicidade 
EXOTOXINA
--> A bactéria Gram positiva não tem endotoxina, somente exotoxina. 
--> Todas as bactérias Gram negativas têm endotoxina (lipídeo A). Tem relação com o LPS.
• Imunogênica (vai desenvolver uma resposta específica, além da inata) 
• Efeito específico sobre um determinado tipo de células. EX: enterotoxinas, neurotoxinas 
• Algumas são superantígenos: enterotoxinas estafilocócicas B e C, toxina pirogênica A e C, toxina da síndrome do choque
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