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INTRODUÇÃO À
MICROBIOLOGIA Enf. Álvaro Costa
Porque estudar
Microbiologia?
A microbiologia é a
ciência que se reserva
ao estudo dos micro-
organismos que são
capazes de causar
doenças nos seres
humanos. Podemos
dividi-la em três grandes
grupos: micologia,
bacteriologia e virologia.
O que vamos
estudar?
A micologia é a parte
da microbiologia que
estuda os fungos,
enquanto a
bacteriologia estuda
as bactérias e a
virologia os vírus.
Uma outra importância do
estudo da microbiologia é que
com o avanço dos estudos,
pudemos descobrir quais
espécies patogênicas são
mais frequentes em
determinadas regiões, e a
partir daí desenvolver medidas
de combate desses seres ou
até mesmo de imunização da
população que reside ali
naquela área.
Cerca de metade da biomassa do planeta é constituída por
microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas
(35%) e animais (15%).
- QUAL A IMPORTÂNCIA DOS MICROORGANISMOS?
- Sobrevivência dos seres humanos, plantas e animais
- Controle de infecções primárias e secundárias
- Reciclagem de resíduos
- Produção de antibióticos, vitaminas, outras substâncias
- Industria de alimentos e combustíveis
-Engenharia genética, etc...
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
Antes do século XVIII, a que se atribuía as doenças?
Maldição divina
Teoria dos miasmas (vapores ou venenos)
Mau odores
O ar como meio de transmissão
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
O que diz a Teoria de
Pasteur
 Pasteur defende que toda doença infecciosa tem origem de um
microrganismo com capacidade de contagiar outras pessoas.
 Para ele, primeiramente deve-se identificar o microrganismo
causador da doença e depois desenvolver um método para conte-lo.
 Depois de muitos estudos sobre os microrganismos patogênicos
descobriu uma forma de combate-los, dessa forma desenvolveu
vacinas, dentre elas a anti-rábica.
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
Microbiologistas
Brasileiros
 1. Oswaldo Cruz (1872-1917)
 Oswaldo Cruz foi um dos profissionais brasileiros
responsáveis pelo fim da febre amarela, da varíola e da peste
bubônica no Brasil. Voltado principalmente para as questões
de saúde pública, Oswaldo foi sanitarista, epidemiologista e
bacteriologista.
 Nascido em São Paulo, filho de um médico, ele cursou a
faculdade de Medicina no Rio de Janeiro e começou a publicar
artigos sobre microbiologia com seus vinte e poucos anos.
 Cruz trabalhou no Laboratório de Bacteriologia da cadeira de
Higiene da Faculdade de Medicina e também coordenou a
clínica médica que herdou do pai. Oswaldo chegou a viver em
Paris, onde se especializou e trabalhou no Instituto Pasteur.
 2. Carlos Chagas (1879-1934)
 Este médico sanitarista foi tão importante para o nosso país
que seu sobrenome acabou batizando uma doença. Carlos
Ribeiro Justiniano das Chagas descobriu o protozoário
Trypanosoma Cruzi, que causava a famosa doença de
Chagas.
 Carlos Chagas também foi um nome importante nas pesquisas
sobre a malária e trabalhou em órgãos públicos para tentar
erradicar a doença (como o Instituto de Manguinhos, atual
Instituto Oswaldo Cruz). O médico atuou para prevenir os
casos, especialmente na baixada fluminense.
 Chagas fez igualmente expedições pelo país realizando
estudos epidemiológicos em Minas Gerais e na região
amazônica. Em 1919, foi convidado pelo então presidente
Epitácio Pessoa para dirigir o Departamento Nacional de
Saúde Pública.
DIVERSIDADE DOS MICRORGANISMOS
BACTÉRIAS
FUNGOS
VÍRUS
PROTOZOÁRIOS
ALGAS
 A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a
biodiversidade e compreender as relações filogenéticas entre os
organismos.
 Taxonomia: ciência que lida com a descrição, identificação e classificação
dos organismos, individualmente ou em grupo, quer englobando todos os
grupos (biotaxonomia), quer se especializando em algum deles, como
ocorre no caso da fitotaxonomia e da zootaxonomia.
 Filogenia: relações evolutivas entre os organismos.
Taxonomi
a
Sistemas 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
Taxonomia
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
Métodos fenotípicos
1. 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 nutrição heterotrófica é aquela em que o ser vivo necessita
de obter matéria orgânica do meio externo, ou seja, não é
capaz de produzi-la. Nesse caso, esses seres precisarão se
alimentar de outro ser vivo. São exemplos de
seres heterotróficos todos os animais, fungos, algumas
bactérias e alguns protozoários.
 A nutrição autotrófica (auto = próprio; trofo=
alimento) é aquela em que o ser vivo produz seu próprio
alimento, ou seja, ele é capaz de produzir moléculas
orgânicas que lhe servem de alimento a partir de
substâncias inorgânicas que ele retira do meio em que vive.
 Ex: Os organismos fotossintetizantes, como algas e plantas
4. Tipagem enzimática: enzimas do
metabolismo
Enzimas respiratórias
• Pesquisa da Catalase.
O que e catalase?
Algumas bactérias possuem a enzima catalase,
capaz de converter o peróxido de hidrogênio em
oxigênio e água. com a formação de bolhas. O
teste é positivo para Staphylococcus sp.
Ex: Catarro: inflamação das mucosas,
especialmente das vias áreas, com exsudato que
contém mucina e células epiteliais.
 Metabolismo glicídico
 A 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.

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Introdução à Microbiologia

  • 2. Porque estudar Microbiologia? A microbiologia é a ciência que se reserva ao estudo dos micro- organismos que são capazes de causar doenças nos seres humanos. Podemos dividi-la em três grandes grupos: micologia, bacteriologia e virologia.
  • 3. O que vamos estudar? A micologia é a parte da microbiologia que estuda os fungos, enquanto a bacteriologia estuda as bactérias e a virologia os vírus.
  • 4. Uma outra importância do estudo da microbiologia é que com o avanço dos estudos, pudemos descobrir quais espécies patogênicas são mais frequentes em determinadas regiões, e a partir daí desenvolver medidas de combate desses seres ou até mesmo de imunização da população que reside ali naquela área.
  • 5. Cerca de metade da biomassa do planeta é constituída por microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas (35%) e animais (15%). - QUAL A IMPORTÂNCIA DOS MICROORGANISMOS? - Sobrevivência dos seres humanos, plantas e animais - Controle de infecções primárias e secundárias - Reciclagem de resíduos - Produção de antibióticos, vitaminas, outras substâncias - Industria de alimentos e combustíveis -Engenharia genética, etc...
  • 6.
  • 7. 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
  • 8. História da Microbiologia Antes do século XVIII, a que se atribuía as doenças? Maldição divina Teoria dos miasmas (vapores ou venenos) Mau odores O ar como meio de transmissão
  • 9. As primeiras observações: A descoberta dos microrganismos Lentes 200 a 300 X Antoni Van Leeuwenhoek (1632 - 1723)
  • 10. Leeuwenhoek - Fundador da microbiologia Observações relatadas a Sociedade Real de Londres Observou e descreveu os microrganismos ("animáliculos“) O MUNDO INVISÍVEL
  • 11. Louis Pasteur (1822-1895) Teoria germinal das enfermidades infecciosas
  • 12. O que diz a Teoria de Pasteur  Pasteur defende que toda doença infecciosa tem origem de um microrganismo com capacidade de contagiar outras pessoas.  Para ele, primeiramente deve-se identificar o microrganismo causador da doença e depois desenvolver um método para conte-lo.  Depois de muitos estudos sobre os microrganismos patogênicos descobriu uma forma de combate-los, dessa forma desenvolveu vacinas, dentre elas a anti-rábica.
  • 13. 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.
  • 14. 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
  • 15. Microbiologistas Brasileiros  1. Oswaldo Cruz (1872-1917)  Oswaldo Cruz foi um dos profissionais brasileiros responsáveis pelo fim da febre amarela, da varíola e da peste bubônica no Brasil. Voltado principalmente para as questões de saúde pública, Oswaldo foi sanitarista, epidemiologista e bacteriologista.  Nascido em São Paulo, filho de um médico, ele cursou a faculdade de Medicina no Rio de Janeiro e começou a publicar artigos sobre microbiologia com seus vinte e poucos anos.  Cruz trabalhou no Laboratório de Bacteriologia da cadeira de Higiene da Faculdade de Medicina e também coordenou a clínica médica que herdou do pai. Oswaldo chegou a viver em Paris, onde se especializou e trabalhou no Instituto Pasteur.
  • 16.  2. Carlos Chagas (1879-1934)  Este médico sanitarista foi tão importante para o nosso país que seu sobrenome acabou batizando uma doença. Carlos Ribeiro Justiniano das Chagas descobriu o protozoário Trypanosoma Cruzi, que causava a famosa doença de Chagas.  Carlos Chagas também foi um nome importante nas pesquisas sobre a malária e trabalhou em órgãos públicos para tentar erradicar a doença (como o Instituto de Manguinhos, atual Instituto Oswaldo Cruz). O médico atuou para prevenir os casos, especialmente na baixada fluminense.  Chagas fez igualmente expedições pelo país realizando estudos epidemiológicos em Minas Gerais e na região amazônica. Em 1919, foi convidado pelo então presidente Epitácio Pessoa para dirigir o Departamento Nacional de Saúde Pública.
  • 18.
  • 19.  A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a biodiversidade e compreender as relações filogenéticas entre os organismos.  Taxonomia: ciência que lida com a descrição, identificação e classificação dos organismos, individualmente ou em grupo, quer englobando todos os grupos (biotaxonomia), quer se especializando em algum deles, como ocorre no caso da fitotaxonomia e da zootaxonomia.  Filogenia: relações evolutivas entre os organismos.
  • 20. Taxonomi a Sistemas 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
  • 21. Taxonomia 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
  • 22.
  • 23. Métodos fenotípicos 1. 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
  • 24. 2. Propriedades tintoriais •Gram-positivas •Gram-negativas •Bacilos Álcool Ácido Resistentes - BAAR •Não se coram pelo Gram Gram-positivas Gram-negativas BAAR
  • 25.
  • 26.
  • 27. 3. Exigências nutricionais Autotróficas x Heterotróficas A nutrição heterotrófica é aquela em que o ser vivo necessita de obter matéria orgânica do meio externo, ou seja, não é capaz de produzi-la. Nesse caso, esses seres precisarão se alimentar de outro ser vivo. São exemplos de seres heterotróficos todos os animais, fungos, algumas bactérias e alguns protozoários.
  • 28.  A nutrição autotrófica (auto = próprio; trofo= alimento) é aquela em que o ser vivo produz seu próprio alimento, ou seja, ele é capaz de produzir moléculas orgânicas que lhe servem de alimento a partir de substâncias inorgânicas que ele retira do meio em que vive.  Ex: Os organismos fotossintetizantes, como algas e plantas
  • 29. 4. Tipagem enzimática: enzimas do metabolismo Enzimas respiratórias • Pesquisa da Catalase. O que e catalase? Algumas bactérias possuem a enzima catalase, capaz de converter o peróxido de hidrogênio em oxigênio e água. com a formação de bolhas. O teste é positivo para Staphylococcus sp. Ex: Catarro: inflamação das mucosas, especialmente das vias áreas, com exsudato que contém mucina e células epiteliais.
  • 30.  Metabolismo glicídico  A 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.
  • 31.  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
  • 32. 6. Sorotipagem Microrganismos inertes às provas bioquímicas Microrganismos de cultivo difícil Fins epidemiológicos
  • 33. 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
  • 34. 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.