Bactérias: Estrutura, Reprodução e Resistência

Reino Monera

• Célula procariótica
• Unicelulares

Morfologia das Bactérias

Estruturas Externas à Parede Celular

• Glicocálice: Produzido dentro da célula e secretado para a superfície celular. Situado externamente à parede celular, composto por polissacarídeos, polipeptídeos ou ambos.
• Funções:
  • Fixação
  • Nutrição
• Biofilmes bacterianos
• Glicocálice: Chamado de cápsula quando firmemente aderido à parede celular.
• Cápsula: Contribui para a virulência bacteriana, protege as bactérias patogênicas da fagocitose.
• Flagelos: Movimentação por rotação. Certas bactérias patogênicas podem ser identificadas por suas proteínas flagelares.
• Endoflagelos (Filamentos axiais): Presentes em espiroquetas.
• Fímbrias: Fixação.
• Pili: União de células bacterianas para transferência de DNA.

Parede Celular

• Semirrígida, protege a membrana plasmática, dá forma à célula.
• Contribui para algumas bactérias causarem doenças.
• É local de ação de alguns antibióticos.
• Rede macromolecular de peptideoglicana.

Gram-positivas e Gram-negativas

• Gram-positivas: Muitas camadas de peptideoglicana. Presença de ácidos teicóicos.
• Gram-negativas: Camada fina de peptideoglicana + membrana externa. Membrana externa – presença de LPS: endotoxina, febre e choque.

Estruturas Internas à Parede Celular

• Membrana plasmática: Menos rígida, não contém esteroides (ex: colesterol). Digestão de nutrientes e produção de energia.

Citoplasma

• Área nuclear contendo DNA.
• Ribossomos: 70S.
• Inclusões: Depósito de reservas.

Nucleoide

• Uma única molécula longa e contínua de DNA de fita dupla, arranjada de forma circular, denominada cromossomo bacteriano.
• Plasmídeos: Pequenas moléculas de DNA de fita dupla, circulares.

Inclusões

• Grânulos polissacarídicos: glicogênio e amido.
• Inclusões lipídicas.

Endósporos

• Quando os nutrientes essenciais se esgotam, certas bactérias Gram-positivas, como as dos gêneros Clostridium e Bacillus, formam células especializadas de “repouso”, denominadas endósporos.
• Exclusivos das bactérias, os endósporos são células desidratadas altamente duráveis, com paredes espessas e camadas adicionais.
• Quando liberados no ambiente, podem sobreviver a temperaturas extremas, falta de água e exposição a muitas substâncias químicas tóxicas e radiação.

Reprodução Assexuada

• Bipartição ou cissiparidade: Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma posterior divisão em duas células. As bactérias multiplicam-se por este processo muito rapidamente quando dispõem de condições favoráveis.

Esporulação

• Algumas espécies de bactérias originam, sob condições ambientais hostis, estruturas resistentes denominadas endósporos.
• Os endósporos são muito resistentes ao calor.
• Gêneros Bacillus e Clostridium – produtores de endósporos.

Reprodução Sexuada

• Transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra.
• O DNA da bactéria doadora se combina com o da receptora.
• As novas combinações serão transmitidas às células-filhas quando a bactéria se dividir.
• A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras: transformação, transdução e conjugação.

Transformação

• A bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e são incorporadas à cromatina.
• Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza.

Transdução

• As moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus como vetores (bacteriófagos).

Conjugação

• Pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora para uma receptora através de microscópicos tubos proteicos, chamados pili.
• Transferência horizontal de genes é um processo em que um organismo transfere material genético para outra célula que não é sua descendente.
• Transferência vertical ocorre quando um organismo recebe material genético do seu antecessor, por exemplo, dos pais ou de uma espécie a partir da qual evoluiu.

Resistência a Drogas Antimicrobianas

• As diferenças genéticas das bactérias se originam de mutações aleatórias.
• Essas mutações podem se espalhar horizontalmente entre as bactérias por processos como a transformação, a conjugação ou a transdução.
• A resistência a drogas frequentemente é carreada por plasmídeos ou transposons.
• Transposon: Um pequeno fragmento de DNA que pode se mover de uma molécula de DNA para outra.
• As mutações adquiridas são transmitidas por mecanismos normais de reprodução.

Antibióticos: Ação sobre a Célula Bacteriana

• Bactericida: Matam diretamente os microrganismos.
• Bacteriostática: Inibe seu crescimento, facilitação para as células de defesa (Ex: fagocitose).

Inibição da Síntese da Parede Celular

• Inibem a síntese da parede celular da bactéria.
• Impedem a síntese completa do peptideoglicano (Ex: Penicilina).
• Atuam nos ribossomos 70S das bactérias (Ex: cloranfenicol, eritromicina, tetraciclinas, estreptomicina).

Dano à Membrana Plasmática

• Alterações na membrana plasmática.
• Ex: polimixina B causa a ruptura da membrana plasmática ao se ligar aos fosfolipídeos.

Inibição da Síntese de Ácidos Nucleicos

• Interferem com os processos de replicação e transcrição do DNA dos microrganismos.
• Ex: rifampina, quinolonas.

Inibição da Síntese de Metabólitos Essenciais

• Inibição competitiva de uma enzima.
• Adição de um antimetabólito muito semelhante ao substrato normal da enzima.
• Ex: sulfanilamida, sulfonas, trimetoprim.

Mecanismos de Resistência

• Prevenção da entrada no sítio-alvo.
• Destruição ou inativação da droga (por exemplo, pela ação da ß-lactamase).
• Ocorrência de alteração nos sítios-alvo da droga.
• Efluxo celular da droga (ejeção) – bombeia a droga para fora da célula antes que possa se tornar efetiva.