Conceitos Essenciais em Microbiologia e Imunologia

Conceitos Fundamentais em Microbiologia

Terminologia Essencial

• Hipotônica: Perde água.
• Hipertônica: Ganha água.
• Endosporos: Célula de repouso que permite à bactéria permanecer em um determinado ambiente por um longo período de tempo. Conferem resistência a agentes nocivos como dessecação, radiação, ácidos e desinfetantes químicos.

Classificação dos Microrganismos

Quanto à Fonte de Energia:

• Fototróficos: Utilizam luz como sua fonte de energia primária.
• Quimiotróficos: Dependem de reações de oxidação-redução de compostos orgânicos ou inorgânicos para energia.

Quanto à Fonte de Carbono:

• Autotróficos: Nutrição própria (utilizam CO₂).
• Heterotróficos: Nutrição dependente de outros (requerem uma fonte de carbono orgânico como álcoois, ácidos orgânicos, carboidratos).
• Fotoautotróficos: Bactérias fotossintéticas, algas e plantas verdes.
• Foto-heterotróficos: Bactérias verdes e púrpuras não-sulfurosas.
• Quimioautotróficos: Bactérias que usam compostos inorgânicos para energia, como enxofre (Thiobacillus), íons nitrito (Nitrobacter), amônia (Nitrosomonas).
• Quimio-heterotróficos: Quase todos os microrganismos de importância médica.

Crescimento Microbiano

• Crescimento Microbiano: Microrganismos em crescimento estão aumentando seu número, acumulando-se em colônias.
• Colônias: Grupos de células que podem ser visualizadas sem a utilização de microscópio.

Fatores Necessários para o Crescimento Microbiano:

Fatores Físicos:

• Temperatura:
  • Psicrófilos: Regiões polares, baixa temperatura, degradam alimentos da geladeira.
  • Mesófilos: Temperatura média, corpo de animais.
  • Termófilos: Solo aquecido, temperatura alta.
  • Hipertermófilos: Fontes termais, gêiseres.
• pH:
  • Neutrófilos: pH neutro (6-8), citoplasma neutro.
  • Acidófilos: Crescem em pH baixos (pH ácido ≈ 4). Alta concentração de H⁺ para estabilizar a membrana.
  • Alcalifílicos: pH alcalino (≈ 10). Lagos e solo com carbonato.
• Pressão Osmótica:
  • Concentração de Sal:
    • Halófilos: Requerem sal para o crescimento. Ótimo crescimento na água do mar. Ex: microrganismos marinhos.
    • Halotolerantes: Não requerem sal, mas toleram sua presença.
    • Halófilos Extremos: Requerem alta concentração de sal.
  • Osmófilos: Sobrevivem em ambientes ricos em açúcares.
  • Xerófilos: Crescem em ambientes muito secos.

Fatores Químicos:

• Fontes de carbono e nitrogênio, enxofre, fósforo, oligoelementos, oxigênio e fatores orgânicos de crescimento.

Requisitos de Oxigênio para Microrganismos:

• Aeróbicos Estritos ou Obrigatórios: Necessitam de O₂ para sobreviver.
• Aeróbicos Facultativos: Não é necessária a presença de O₂, porém O₂ é melhor para seu crescimento.
• Anaeróbicos Obrigatórios: Crescimento é inibido pelo O₂.
• Anaeróbicos Aerotolerantes: Toleram a presença de O₂, porém melhor crescimento na ausência de O₂.

Técnicas Laboratoriais em Microbiologia

Coloração de Gram:

• Consiste basicamente em tratar as bactérias, sucessivamente, com uma série de corantes e contracorantes.
• Gram-positivos: O complexo corante-iodo permanece no interior da célula; as camadas de peptidoglicano são desidratadas pelo álcool; os poros da parede tendem a se fechar, impedindo a remoção do corante.
• Gram-negativos: O complexo corante-iodo é extraído com o tratamento pelo álcool; o álcool penetra rapidamente na membrana externa rica em lipídios, e a fina camada de peptidoglicano é incapaz de impedir a passagem do solvente, facilitando a remoção do complexo.

Técnica de Esgotamento:

• Consiste em semear, com auxílio de uma alça de inoculação, uma porção da suspensão de microrganismos.

Técnica das Diluições em Placa:

1. Amostra Inicial: Solo, alimento, urina.
2. São preparadas diluições sucessivas em tubos, em solução salina ou tamponada.
3. Plaqueamento: Distribuição homogênea de uma alíquota da referida diluição em meio sólido.
4. Incubação.
5. Contagem das Colônias na Diluição Apropriada: Unidades Formadoras de Colônias (UFC).

Fases do Crescimento Microbiano:

• Lag: Células em estado de latência.
• Log: Células iniciam seu processo de divisão (crescimento exponencial).
• Estacionária: Atividade metabólica de cada célula decresce; o número de células novas é igual ao número de células mortas.
• Morte Celular: O número de células mortas excede o de células vivas.

Questão e Resposta:

A coloração de Gram é um método diferencial que emprega uma série de quatro reagentes, sendo dois deles corantes: o cristal violeta e a safranina. Em que se baseia esse método que permite diferenciar entre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas?

R: A diferenciação baseia-se na estrutura da parede celular. Em bactérias Gram-positivas, a parede celular é mais espessa e retém o complexo corante-iodo, enquanto em Gram-negativas, a parede é mais fina e o complexo é facilmente removido pelo álcool.

Imunologia: Conceitos Fundamentais

Tipos de Imunidade:

• Imunidade Inata:
  • Resposta a microrganismos e suas células lesadas.
  • Não depende de contato prévio com o agente infeccioso.
  • Responde da mesma maneira a sucessivas infecções.
  • Reconhece estruturas comuns aos grupos microbianos.
  • Componentes: Barreiras físicas e químicas (epitélio e substâncias antibacterianas nas superfícies epiteliais), células fagocitárias (neutrófilos e macrófagos), proteínas do sistema complemento, citocinas (proteínas que regulam e coordenam várias atividades celulares da imunidade natural) e Células Natural Killer (NK).
• Imunidade Adquirida (Adaptativa):
  • Ativação depende de reconhecimento prévio pela Imunidade Inata.
  • É altamente específica.
  • Mais rápida, elevada e eficaz em exposições subsequentes.
  • Possui memória imunológica.
  • Componentes: Linfócitos T ou B e anticorpos.

Mecanismos da Imunidade Adquirida:

• Imunidade Humoral: Mediada por anticorpos, principal mecanismo de defesa contra microrganismos extracelulares e suas toxinas.
• Imunidade Celular: Mediada por linfócitos T, atua contra microrganismos intracelulares no interior de fagócitos e outras células do hospedeiro.

Tipos de Linfócitos:

• Linfócitos B: Amadurecem e diferenciam-se em plasmócitos, que produzem anticorpos.
• Linfócitos T Helper (Auxiliares): Secretam citocinas.
• Linfócitos T Citotóxicos: Destroem células que produzem antígenos estranhos (células infectadas com vírus e outros microrganismos intracelulares).