INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA

Renato Varges

Porque estudar

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. Tipagem enzimática: enzimas do metabolismo

Enzimas respiratórias • Pesquisa da Catalase

Metabolismo glicídicoA maioria das bactérias utiliza os hidratos de carbono hidrolizando-os até à formação de ácidos com consequente alteração do pH do meio. Em alguns casos essa hidrólise conduz à formação de gases.

Pesquisa de coagulase : a presença desta enzima indica patogenicidade; na presença de plasma, os produtores de coagulase (como o Staphylococcus aureus) vão desencadear os mecanismos da coagulação.

Pesquisa de enzimas hidrolíticas: esta prova tem a sua principal aplicação na caracterização de espécies do género Streptococcus, alguns dos quais elaboram enzimas hemolíticas

5. Enzimas extracelulares e toxinas

6. Sorotipagem

Microrganismos inertes às provas bioquímicas

Microrganismos de cultivo difícil

Fins epidemiológicos

Métodos genotípicos

1. Tamanho do DNA

2. Índice Crioscópico

3. Índice Citosina-Guanina (C+G)

4. Hibridização de DNA

5. Sondas moleculares: 50-100pb

6. Sequenciamento de DNA

7. Ribotipagem: RNAr 16S

8. Análise plasmidial

Nomenclatura binomial• Atribuição de nomes científicos às espécies.

• Formado por duas palavras – o nome do gênero e o restritivo específico (adjetivo que qualifica o gênero)

Ex:

Escherichia coli ou Escherichia coli nome homenageia Theodor Escherich, coli: lembra que habita o cólon humano ou intestino grosso.

Staphylococcus aureus ou Staphylococcus aureus

Staphylo (tipo de agrupamento) + coccus (forma esférica) aureus (cor de ouro). Staphylococcus sp. X Staphylococcus spp.