Fundamentos de Microbiologia: Vírus, Fungos e Bactérias

Vírus

• Intracelulares obrigatórios.
• Forma madura extracelular: cada partícula de vírus completa é chamada de vírion.
• Possuem apenas um tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA).
• Não são sensíveis aos antibióticos.
• Visíveis apenas em microscopia eletrônica.

Estrutura Viral

• Capsídeo: envolve o RNA ou DNA.

Bacteriófagos

• Vírus bacterianos com morfologia complexa.
• Compostos por cabeça (capsídeo + DNA/RNA) e cauda.

Príons

• São menores que os vírus.
• Partículas com capacidade de infectar tanto humanos quanto animais.
• Em animais, causam a doença da "vaca louca" (encefalopatia espongiforme bovina), resultando em demência.
• Em humanos, os príons se alojam no cérebro, resultando na degeneração do sistema nervoso.

Fungos

• Eucarióticos.
• Aeróbios.
• Imóveis.
• Heterotróficos.
• Presença associada a material em decomposição.
• Habitat natural: meio ambiente.
• Reprodução: assexuada.

Morfologia dos Fungos

• Bolores e Leveduras.

Leveduras

• Coloração de Gram positivas.
• Aspecto mucoide/cremoso.
• Formato esférico/oval.
• Reprodução: brotamento.

Bolores

• Aspecto algodonoso.
• Coloração: lactofenol azul algodão.
• Formados por filamentos longos (hifas).
• Reprodução: fragmentação de hifas ou esporulação.

Estrutura dos Fungos

• Hifas não septadas.
• Hifas septadas.
• Micélio: conjunto de hifas.
  • Micélio aéreo: responsável pela reprodução (parte externa).
  • Micélio vegetativo: responsável pela nutrição (parte interna).

Meios de Cultura para Fungos

• Ágar Sabouraud.
• Coloração: lactofenol azul algodão.

Importância dos Fungos

• Importantes para as áreas industrial (farmacêutica/alimentícia) e médica.

Bactérias

Estruturas Obrigatórias das Bactérias

• Nucleoide: Região onde se encontra o cromossomo (DNA) circular. Não possui membrana nuclear.
• Ribossomos: Presentes no citoplasma da bactéria, sua função é a síntese proteica.
• Citoplasma: Contém ribossomos e nucleoide, delimitado pela membrana.
• Membrana Citoplasmática: Responsável pelo equilíbrio com o meio interno e externo e obtenção de energia.
• Mesossomo: Responsável pela divisão da bactéria.
• Parede Celular: Proteção, rigidez, forma e responsável pela classificação (Gram-positiva ou Gram-negativa).

Divisão Binária

• Duplicação e separação do cromossomo, seguida pela separação da bactéria através do mesossomo.

Estruturas Opcionais das Bactérias

• Cápsula: Parede que impede a fagocitose.
• Flagelos: Permitem a motilidade (se presentes).
• Fímbria ou Pili Sexual: Projeções menores que os flagelos que permitem a troca de material genético.
• Plasmídeos: DNA extracromossômico, geralmente em Gram-positivas, com autoduplicação independente.
• Esporos: Transformação da célula bacteriana do estágio vegetativo para esporo (não é capaz de se multiplicar). São resistentes a desinfetantes e podem persistir por tempo indeterminado.
  • A formação do esporo ocorre por esporogênese e se inicia em ambiente desfavorável.
  • Para se duplicar, a bactéria precisa retornar à forma vegetativa; ou seja, quando o ambiente se torna favorável, a forma de esporo reverte para a forma vegetativa.
  • Etapas da Esporulação: Célula-mãe → Septação assimétrica → Englobamento do protoplasto da célula-filha → Síntese do córtex de peptideoglicano → Montagem da capa proteica do esporo → Formação do endosporo → Lise da célula-mãe e liberação do esporo → Esporo livre.

Classificação por Coloração de Gram

• Bactérias Gram-Positivas: Coloração Azul/Roxa.
  • Parede espessa composta de peptideoglicano, ácido teicoico e ácido lipoteicoico.
• Bactérias Gram-Negativas: Coloração Rosa.
  • Camada fina de peptideoglicano.
  • Membrana Externa: Camada lipídica na superfície do peptideoglicano.
  • Todas as Gram-negativas apresentam LPS (Lipopolissacarídeo) na membrana externa.

Processo de Coloração de Gram

1. Violeta de Genciana.
2. Lugol.
3. Álcool.
4. Fucsina.

• Gram-Positivas: A parede celular é espessa, o Lugol se fixa e a Fucsina intensifica a cor, resultando em Roxo/Azul.
• Gram-Negativas: O álcool destrói a camada lipídica, tornando-as incolores, e a Fucsina as cora de Rosa.

Nutrição Bacteriana

• Bactérias cultivadas necessitam de nutrientes para absorção e sobrevivência, e podem ou não precisar de oxigênio.

Necessidades Químicas

• Macronutrientes: Necessários em grande quantidade.
• Micronutrientes: Necessários em menor quantidade.
• Presença ou não de Oxigênio: Depende do tipo de bactéria.

Meios de Cultura

• Local onde são encontrados todos os elementos que a bactéria necessita para se multiplicar.

Tipos de Meios de Cultura (Quanto à Composição)

• Quimicamente Definido: Composições químicas exatas são conhecidas (nutrientes específicos para certas bactérias).
• Complexo: Composição geral que a bactéria precisa, mas a quantidade exata não é conhecida.

Meios de Cultura (Quanto ao Estado Físico)

• Sólido: Permite contar colônias e contém adição de ágar.
  • Objetivo: Obtenção de colônias isoladas.
• Semissólido: Adição de pequena quantidade de agente gelificante.
  • Contém menos ágar, resultando em uma consistência mais mole.
  • Objetivo: Avaliar motilidade.
• Líquido: O solvente empregado é a água.
  • Objetivo: Traçar a curva de crescimento dos microrganismos em determinadas condições ambientais.
  • Adição de caldo.

Tipos de Meios de Cultura (Quanto à Finalidade)

• Rico: Adição de Ágar Sangue e Ágar Chocolate para microrganismos exigentes.
• Seletivo: Permite o crescimento de alguns grupos bacterianos, mas inibe o de outros.
  • Exemplos: Ágar MacConkey, Ágar Teague e Ágar Manitol.
• Indicador: Permite observar reações específicas no meio de cultura.
  • Exemplo: Ágar Sangue.
• Diferencial: Permite diferenciar microrganismos com base em suas características metabólicas.
  • Exemplos: Ágar Sangue e Ágar MacConkey.
• Enriquecimento: Adicionam nutrientes adequados para o crescimento de microrganismos específicos.
  • Exemplos: Caldo Tetrationato e Selenito-Cistina para cultivo de Salmonelas (meios líquidos).

Exemplos de Meios de Cultura Específicos

• Ágar Sangue: Meio de cultura rico, indicador e diferencial.
  • Preparação: Para cada 100ml de Ágar Sangue, adicionar 5% de sangue de carneiro a 45-50°C (mantém hemácias íntegras).
• Ágar Chocolate: Meio de cultura rico e indicador.
  • Preparação: Em 100ml de meio base, adicionar 5ml de sangue de carneiro a 80-95°C (hemácias se rompem).
• Ágar MacConkey: Meio seletivo e diferencial.
  • Permite o crescimento de bactérias Gram-negativas e inibe o crescimento de Gram-positivas. Contém sais biliares e cristal violeta.
• Ágar Manitol Salgado: Meio seletivo e diferencial para Staphylococcus.
  • A alta concentração de sal (6,5%) permite o crescimento apenas de microrganismos halotolerantes.
  • O manitol e o indicador vermelho de fenol permitem a diferenciação por fermentação.
    • pH Alto: Manitol negativo (rosa).
    • pH Baixo: Manitol positivo (amarelo).

Crescimento Bacteriano

• Algumas bactérias exigem fatores nutritivos específicos devido à incapacidade de sintetizá-los (bactérias exigentes ou fastidiosas).

Curva de Crescimento Bacteriano

• Fase Lag: Adaptação ao meio, aumento de volume celular, mas sem multiplicação.
• Fase Log (Exponencial): Multiplicação intensa, atingindo o crescimento máximo. Todas as células estão ativas.
• Fase Estacionária: Início da escassez de nutrientes, algumas bactérias morrem. O número de bactérias vivas é equivalente ao número de bactérias mortas. Pode ocorrer esporulação.
• Fase de Morte ou Declínio: As bactérias morrem gradualmente, e o número de células diminui até o desaparecimento da população.

Fatores que Influenciam o Crescimento Bacteriano

Fatores Ambientais: Temperatura de Incubação

• Temperatura Mínima: Menor temperatura em que o microrganismo é capaz de crescer.
• Temperatura Máxima: Temperatura mais alta em que o microrganismo é capaz de crescer.
• Temperatura Ótima: Melhor temperatura para o crescimento do microrganismo.

Classificação por Temperatura Ótima

• Psicrófilas: Temperatura ótima entre 12-17°C.
• Mesófilas: Temperatura ótima entre 28-37°C.
• Termófilas: Temperatura ótima entre 57-87°C.

Aeração do Meio

• Aeróbias Estritas: Necessitam de oxigênio.
• Anaeróbias Obrigatórias: Crescem apenas na ausência de oxigênio.
• Facultativas: Crescem com ou sem oxigênio.
• Microaerófilas: Necessitam de baixos teores de oxigênio (inferiores aos do ar).

pH do Meio

• O pH ideal para a maioria é a neutralidade, mas podem ter maior atividade em outras faixas.
• Acidófilas: pH entre 1,8 e 5 (comum em fungos/bolores).
• Neutrófilas: pH entre 5 e 9 (comum em meios de cultura).
• Alcalófilas: pH entre 9 e 11.

Pressão Osmótica

• Diferença de concentração de soluto entre os meios externo e intracelular.
• Hipotônicos: Ambientes com baixa concentração de sal.
• Halotolerantes: Toleram altas concentrações de sal.
• Halofílicos: Necessitam de sal para o crescimento.

Crescimento Contínuo

• A retirada de meio contendo células é igual à entrada de meio novo.
• Permite a produção de substâncias por processos fermentativos.
• Mantém as células em fase Log ou estacionária.
• Quimiostato: Equipamento que controla temperatura, agitação, pH e aeração.

Métodos de Controle do Crescimento de Microrganismos

Conceitos

• Esterilização: Destruição de todas as formas de vida, incluindo esporos, presentes no material.
• Desinfecção: Destruição de microrganismos patogênicos em objetos inanimados.
• Assepsia: Conjunto de métodos para impedir a entrada de microrganismos em um local que não os contém.
• Antissepsia: Destruição de microrganismos patogênicos em tecidos vivos.
• Degermação: Redução do número de microrganismos da pele através de atrito mecânico.
  • Exemplos: Lavar as mãos, escovar os dentes.

Métodos Físicos

Calor

• Calor Úmido:
  • Pasteurização (62,3-63°C por 30 min): Elimina microrganismos patogênicos em alimentos.
  • Fervura (100°C por 20 min): Desinfecção caseira.
  • Autoclave (acima de 100°C, ex: 121°C por 15 min a 1,5 atm): Esterilização.
• Radiação.