Prof. Emannuel Lobrigatte

INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA

Porque estudar Porque estudar

Microbiologia?Microbiologia?

Cerca de metade da biomassa do planeta é constituída por

microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas

(35%) e animais (15%).

- Importante para sobrevivência dos seres humanos, plantas e animais

- Infecções primárias e secundárias

- Reciclagem de resíduos

- Produção de antibióticos, vitaminas, outras substâncias

- Industria de alimentos e combustíveis

-Engenharia genética, etc...

Microbiologia: Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência)

A Microbiologia é classicamente definida como a área da ciência

que dedica-se ao estudo de organismos que somente podem ser

visualizados ao microscópio.

Assim, a microbiologia envolve o estudo de organismos procarióticos

(bactérias, archaeas), eucarióticos (algas, protozoários, fungos) e

também seres acelulares (vírus).

O que se estuda na Microbiologia?

Classificação

Estrutura

Reprodução

Hereditariedade

Atividades bioquímicas

Nutrição

Atividades e relações entre si e com outros seres vivos

Habilidade em causar mudanças físicas e químicas no ambiente

História da Microbiologia

Maldição divina

Teoria dos miasmas (vapores ou venenos)

Mau odores

O ar como meio de transmissão

Antes do século XVIII, a que se atribuía as doenças?

As primeiras observações:

A descoberta dos microrganismos

Lentes 200 a 300 X

Antoni Van Leeuwenhoek (1632 - 1723)

Leeuwenhoek - Fundador da microbiologia

Observações relatadas a Sociedade Real de Londres

Observou e descreveu os microrganismos ("animáliculos“)

O MUNDO INVISÍVEL

Louis Pasteur (1822-1895)

Teoria germinal das enfermidades infecciosas

Teoria microbiana das doenças

• Robert Koch (1843-1910):

Descobriu a etiologia do Antraz.

Fez o primeiro isolamento bacteriano

Descobriu e isolou o bacilo causador da tuberculose

Desenvolveu o primeiro tratamento contra a tuberculose

Revolucionou a medicina para diagnóstico e tratamento de doenças

e aumentou a expectativa de vida em décadas.

Teoria microbiana das doenças

POSTULADOS DE KOCH

Os microorganismos devem estar presentes em todos os casos de doenças

Os microorganismos devem ser isolados em cultura pura no laboratório

Os mesmos sintomas devem surgir se o microorganismo for inoculado em

um hospedeiro saudável e susceptível

O mesmo microorganismo deve ser re-isolado do hospedeiro inoculado

DIVERSIDADE DOS MICRORGANISMOS

● BACTÉRIAS

● FUNGOS

● VÍRUS

● PROTOZOÁRIOS

● ALGAS

TaxonomiaSistemas de classificação dos seres vivos

Linnaeus (séc. XVIII): Reinos Animal e Vegetal

Haeckel (1866): Inclusão do reino Protista: "animais" e "vegetais“ unicelulares

Whittaker (1969): Cinco reinos - características morfólogicas e fisiológicas:

Monera: Procariotos

Protista: Eucariotos unicelulares

Fungi: Eucariotos aclorofilados

Plantae: Vegetais

Animalia: Animais

Carl Woese (1990) - O DNA poderia ser considerado um fóssil molecular.

Classificação baseada em aspectos evolutivos (filogenéticos)

Comparação das sequências de genes que codificavam o rRNA

Esta nova proposta de classificação subdivide os seres vivos em 3 domínios:

Archaea: Composto por procariotos – Ancestrais das bactérias

Bacteria: Composto por procariotos – Bactérias em geral

Eukarya: Composto por eucariotos – Animais, vegetais, algas, protozoários e

fungos

Taxonomia

A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a

biodiversidade e compreender as relações filogenéticas entre os

organismos.

Taxonomia: do grego tassein = "para classificar" e nomos = lei. È a

ciência de administrar a descoberta, descrição e classificação das

espécies e grupo de espécies, com suas normas e princípios

Filogenia: relações evolutivas entre os organismos

Classificação definitiva: métodos fenotípicos e genotípicos

Métodos fenotípicos1. Morfologia

Coco : De forma esférica ou subesférica (do gênero Staphylococcus)

Bacilo ou Bastonete : Em forma de bastonete (do gênero Bacillus)

Vibrião : Em forma de vírgula (do gênero Vibrio)

Espiroqueta : Em forma de espiral (do gênero Treponema e Leptospira)

Bacilos ou Bastonetes

Cocos

Vibrios Espiroqueta

2. Propriedades tintoriais

•Gram-positivas

•Gram-negativas

•Bacilos álcool ácido resistentes - BAAR

•Não se coram pelo Gram

Gram-positivas

Gram-negativas BAAR

3. Exigências nutricionais

Autotróficas x Heterotróficas

A maioria das espécies bacterianas de interesse médico

apresentam nutrição heterotrófica, ou seja, tanto a fonte de

energia quanto a de átomos são moléculas orgânicas que a

bactéria ingere como alimento.

4. MICROORGANISMO:

Quer dizer organismos, ou ser vivo, muito pequeno, unicelular (que possui somente uma célula), pode ser visualizado apenas pelo microscópio.

São divididos em 2 tipos:

• Saprófitas – não causam doenças;

• Patogënicos – que causam doenças.

Para tornar-se mais compreensível o estudo da microbiologia é subdividida da seguinte forma:

Bacteriologia: estudo das bactérias (vegetais). Micologia: estudo dos fungos e cogumelos (vegetais e animais). Virologia: estudo dos vírus. Ricketsias: são microorganismos de classificação incerta, tendo

características intermediarias entre vírus e bactérias, vamos estudar isoladamente.

NOMENCLATURA

Todo ser vivo é denominado por binômio latino, que

apresenta o gênero e a espécie a quem pertencem, ex:

Hominis sapiens,Clostridium tetani, Stafilococus aureus.

BACTERIOLOGIAÉ o estudo das bactérias, elas podem ser estudas isoladas ou em

colônias. Possui características unicelulares (células únicas) Ex: (bactérias, leveduras, algas, protozoários), núcleo, citoplasma e são capazes de realizar sua reprodução. Bactérias existem há mais do que 3,5 bilhões anos. Graças às estruturas simples, bactérias podem sobreviver em todos ambientes da terra.

HABITAT

São encontradas tanto em meio aquático variando de água doce e salgada, salobra com enxofre e até mesmo no meio abissal( região profunda dos oceanos). Até em meio terrestre desde que este apresente umidade e temperaturas superiores a zero graus. Em condições desfavoráveis algumas bactérias formam esporos, que podem sobreviver milhões de anos.

TAMANHO (Dimensões : micras (μm) ou nanômetros (nm))

O tamanho das bactérias geralmente varia de 0,5 a 40 μm

COLORAÇÃO TINTORIAIS (BACTÉRIAS)

As bactérias tem afinidades para grande número de corantes principalmente os derivados básicos de anilina (azul de metileno e violeta de genciana). Podemos então visualizar os microorganismos pelo microscópio.

COLORAÇÃO DE GRAMAssim designada em memória de Christian Gram, que

desenvolveu o procedimento em 1884, a coloração de Gram classifica as bactérias em Gram-positivas ou Gram-negativas e continua a ser um dos métodos mais úteis para classificar as bactérias.

Neste procedimento, as bactérias são submetidas primeiro à ação de um corante violeta, seguido de fixação com iodo e depois um agente de descoloração, como o metanol. Seguidamente, são novamente coradas com safranina.

COLORAÇÃO TINTORIAIS (BACTÉRIAS)

As bactérias Gram-positivas fixam o primeiro corante, devido à maior espessura da parede celular, e ficam coradas de azul ou violeta, enquanto que as bactérias Gram-negativas, após a descoloração pelo metanol, são coradas pela safranina e ficam vermelhas. As bactérias que retêm a coloração violeta são designadas por Gram-positivas.

As bactérias que perdem a coloração violeta depois de descoloradas, mas que adquirem um corante de contraste (ficando com um tom cor-de-rosa) são Gram-negativas. Esta distinção de manchas é um reflexo das suas diferenças no que diz respeito à composição básica das suas paredes celulares.

COLORAÇÃO TINTORIAIS (BACTÉRIAS)

CORANTE DE GRAM

São exemplos de bactérias Gram-positivas várias espécies de:- Estreptococos;- Estafilococos;- Enterococos.

São exemplos de bactérias Gram-negativas:- Vibrão Colérico;- Colibacilo;- Salmonelas.

COLORAÇÃO TINTORIAIS (BACTÉRIAS)

• COLORAÇÃO DE ZIEHL-NEELSEN

É utilizada para constatação do Bacilo da Tuberculose e da Hanseníase (lepra), conhecido como BAAR.

ESTRUTURA I

Parede celular - Envoltório extracelular rígido responsável pela forma da bactéria constituída por um complexo protéico - glicídico (proteína + carboidrato) com a função de proteger a célula contra agressões físicas do ambiente.Não possui celulose como as das células vegetais.Cápsula - Camada de consistência mucosa ou viscosa formada por polissacarídeos que reveste a parede celular em algumas bactérias. É encontrada principalmente nas bactérias patogênicas, protegendo-as contra a fagocitose.Membrana plasmática - Mesma estrutura e função das células eucariontes.Citoplasma - Formado pelo hialoplasma e pelos ribossomos. Ausência de organelas membranosas.Mesosomo – invaginação da membrana plasmática, importante durantea duplicação e divisão bacteriana.

ESTRUTURA II

Nucleóide - Região onde se concentra o cromossomo bacteriano,

constituído por uma molécula circular de DNA. É o equivalente

bacteriano dos núcleos de células eucariontes. Não possui carioteca

ou envoltório nuclear. Além do DNA presente no nucleóide, a célula

bacteriana pode ainda conter moléculas adicionais de DNA,

chamadas plasmídios ou epissomas.

Plasmódios – também possuem material genético.

Flagelos - Apêndices filiformes usados na locomoção.

Fímbrias - Apêndices filamentares, de natureza protéica, mais finos

e curtos que os flagelos. Nas bactérias que sofrem conjugação, as

fímbrias funcionam como pontes citoplasmáticas permitindo a

passagem do material genético.

ESTRUTURA

MORFOLOGIA

Agrupamentos Nomes

Isolados cocos

Grupo de 2 Diplococos

Chama de vela Pneumococos

Cacho de uva Estafilococos

Forma de pérola de colar Estreptococos

Grupos de quatro Micrococos

Grupos de oito Sarcina

Lembrando um cubo Planosarcina

Aspecto de rim, gomo de laranja Gonococos

MORFOLOGIA

Cocos e Bacilos podem unir-se

Cocos e Bacilos podem unir-se => colônias cadeias (“estrepto-“) grupos (“estafilo-“) pares (“diplo-“)

Esféricas Cocos Forma de bastão Bacilos Forma espiral Espiroquetas ou Espirilos Forma de virgula Vibrião

As formas não são constantes, podem variar de acordo com o meio e com o tipo de associação. As mudanças de forma podem ser consideradas como:

Involução - mudança de forma devido à condições desfavoráveis, presença ou ausênciade oxigênio, pH, ou por produtos tóxicos, entre outros.

Pleomorfismo - a bactéria não apresenta uma morfologia única, mesmo que se encontre em condições favoráveis à sua sobrevivência.