PARTE IBacteriologia Básica

Bactérias Comparadas a

Outros Micro-Organismos 1

AGENTESOs agentes de doenças infecciosas humanas pertencem a cin-co principais grupos de organismos: bactérias, fungos, pro-tozoários, helmintos e vírus. As bactérias pertencem ao reino dos procariotos, os fungos (leveduras e bolores) e os protozo-ários são membros do reino protista e os helmintos (vermes) são classificados no reino animal (Tabela 1-1). Os protistas diferem dos animais e vegetais por serem organismos unice-lulares ou multicelulares relativamente simples. Os helmin-tos são organismos multicelulares complexos, classificados como metazoários dentro do reino animal. Coletivamente, os helmintos e os protozoários são habitualmente denomina-dos parasitas. Os vírus são bastante distintos dos demais or-ganismos – não exibem natureza celular, mas só conseguem replicar-se no interior de células.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTESVárias das características essenciais destes organismos são descritas na Tabela 1-2. Uma propriedade marcante é o fato de bactérias, fungos, protozoários e helmintos serem celula-res, ao passo que os vírus não o são. Essa distinção baseia-se principalmente em três critérios:

(1) Estrutura. As células possuem um núcleo ou nu-cleoide (ver a seguir), o qual contém DNA; este é circun-dado pelo citoplasma, onde as proteínas são sintetizadas e a energia é gerada. Os vírus apresentam um cerne interno que contém o material genético (DNA ou RNA), porém eles não têm citoplasma e, desse modo, dependem das células hospedeiras para prover a maquinaria de síntese proteica e geração de energia.

(2) Mecanismo de replicação. As células replicam-se por fissão binária ou por mitose, período durante o qual uma célula parental divide-se, originando duas células-filhas, enquanto mantém sua estrutura celular. As células procarió-

ticas, por exemplo, as bactérias, replicam-se por fissão biná-ria, enquanto as células eucarióticas replicam-se por mitose. Contrariamente, os vírus desorganizam-se, produzindo vá-rias cópias de seu ácido nucleico e proteínas e, em seguida, reorganizam-se em uma progênie de múltiplos vírus. Além disso, os vírus devem replicar-se no interior de células hospe-deiras, uma vez que, conforme mencionado anteriormente, eles são desprovidos de sistemas de síntese de proteínas e de geração de energia. Excetuando-se as riquétsias e clamídias, que também requerem células hospedeiras para seu cresci-mento, as bactérias podem replicar-se extracelularmente.

(3) Natureza do ácido nucleico. As células contêm tan-to DNA quanto RNA, enquanto os vírus contêm DNA ou RNA, porém não ambos.

EUCARIOTOS E PROCARIOTOSAs células evoluíram em dois tipos fundamentalmente dis-tintos, eucarióticas e procarióticas, podendo ser diferen-ciadas com base em sua estrutura e na complexidade de sua organização. Os fungos e protozoários são eucarióticos, en-quanto as bactérias são procarióticas.

Tabela 1-1 Relações biológicas entre micro-organismos patogênicos

ReinoMicro-organismos

patogênicos Tipo celular

Animal Helmintos Eucariótico

Vegetal Nenhum Eucariótico

Protista ProtozoáriosFungos

EucarióticoEucariótico

Procariótico Bactérias Procariótico

Vírus Acelular

14 Warren Levinson

(1) A célula eucariótica possui um núcleo verdadeiro que contém múltiplos cromossomos, sendo circundado por uma membrana nuclear, e utiliza um aparato mitótico para garantir a alocação equitativa dos cromossomos na progênie celular.

(2) O nucleoide de uma célula procariótica consiste em uma única molécula circular de DNA organizado frouxa-mente, desprovida de uma membrana nuclear e de aparato mitótico (Tabela 1-3).

Além dos diferentes tipos de núcleos, as duas classes ce-lulares distinguem-se por várias outras características:

(1) As células eucarióticas contêm organelas, como mitocôndrias e lisossomos, assim como ribossomos maiores (80S), enquanto os procariotos não contêm organelas e exi-bem ribossomos menores (70S).

(2) A maioria dos procariotos apresenta uma parede ce-lular externa rígida contendo peptideoglicano, um polímero de aminoácidos e açúcares, como seu componente estrutural exclusivo. As células de eucariotos, ao contrário, não con-têm peptideoglicano. Elas são envoltas por uma membrana celular flexível ou, no caso dos fungos, apresentam uma pa-

rede celular rígida contendo quitina, um homopolímero de N-acetilglicosamina, tipicamente formando o arcabouço.

(3) A membrana da célula eucariótica contém esteróis, enquanto nenhum procarioto, com exceção do organismo desprovido de parede, Mycoplasma, contém esteróis em suas membranas.

A motilidade corresponde a outra característica pela qual esses organismos podem ser diferenciados. A maioria dos protozoários e algumas bactérias são móveis, enquanto os fungos e vírus são imóveis. Os protozoários compõem um grupo heterogêneo e apresentam três órgãos de locomoção distintos: flagelos, cílios e pseudópodes. As bactérias móveis deslocam-se apenas por meio de flagelos.

TERMINOLOGIABactérias, fungos, protozoários e helmintos são denomi-nados de acordo com o sistema binomial de Linneus, que emprega o gênero e a espécie, ao passo que os vírus não são denominados dessa forma. Por exemplo, em relação à deno-minação da bactéria bem conhecida Escherichia coli, Escheri-chia corresponde ao nome do gênero e coli, ao de espécie. De

Tabela 1-2 Comparação entre organismos de importância médica

Característica Vírus Bactérias FungosProtozoários e Helmintos

Células Ausentes Presentes Presentes Presentes

Diâmetro aproximado (μm)1 0,02-0,2 1-5 3-10 (leveduras) 15-25 (trofozoítos)

Ácido nucleico DNA ou RNA Tanto DNA como RNA Tanto DNA como RNA Tanto DNA como RNA

Tipo de núcleo Ausente Procariótico Eucariótico Eucariótico

Ribossomos Ausentes 70S 80S 80S

Mitocôndrias Ausentes Ausentes Presentes Presentes

Natureza da superfície externa Capsídeo proteico e envelo-pe lipoproteico

Parede rígida, contendo peptideoglicano

Parede rígida, contendo quitina

Membrana flexível

Motilidade Nenhum Algumas Nenhum A maioria

Método de replicação Não por fissão binária Fissão binária Brotamento ou mitose2 Mitose3

1 Para comparação, uma hemácia humana apresenta diâmetro de 7 μm.2 As leveduras dividem-se por brotamento, enquanto os bolores dividem-se por mitose.3 As células de helmintos dividem-se por mitose, porém o organismo reproduz-se por meio de ciclos de vida sexuais complexos.

Tabela 1-3 Características de células procarióticas e eucarióticas

Característica Células bacterianas procarióticas Células humanas eucarióticas

DNA no interior de uma membrana nuclear Não Sim

Divisão mitótica Não Sim

DNA associado a histonas Não Sim

Número de cromossomos Um Superior a um

Organelas envoltas por membrana, tais como mitocôndrias e lisossomos

Não Sim

Tamanho do ribossomo 70S 80S

Parede celular contendo peptideoglicano Sim Não

Microbiologia Médica e Imunologia 15

forma similar, a denominação da levedura Candida albicans consiste em Candida como o gênero e albicans como a espé-cie. Os vírus, no entanto, recebem denominação única, tal como poliovírus, vírus do sarampo, ou vírus da raiva. Alguns vírus são denominados com dois termos, tais como vírus do herpes simples, porém esses termos não representam o gêne-ro e a espécie.

CONCEITOS-CHAVE

Os agentes de doenças infecciosas humanas são • bactérias, fun-gos (leveduras e bolores), protozoários, helmintos (vermes) e vírus.

As células bacterianas têm um núcleo • procariótico, enquanto as células humanas, fúngicas, de protozoários e helmintos apresen-tam um núcleo eucariótico. Os vírus são acelulares e não possuem um núcleo.

Todas as células contêm tanto DNA como RNA, enquanto os vírus •contêm DNA ou RNA, nunca ambos.

Células bacterianas e fúngicas são envoltas por uma parede celular •rígida, enquanto as células humanas, de protozoários e helmintos apresentam membrana celular flexível.

A parede celular bacteriana contém • peptideoglicano, enquanto a parede celular fúngica contém quitina.

QUESTÕES PARA ESTUDOAs questões sobre tópicos discutidos neste capítulo podem ser encontradas nos itens Questões para Estudo (Bacteriolo-gia Clínica) e Teste seu conhecimento.