Introdução à Microbiologia

Conceito de Microbiologia, Células Procariontes e Eucariontes

Olá, estudante!

Nesta videoaula, você vai conhecer sobre o incrível mundo dos microrganismos. Você compreenderá quais são as principais diferenças entre as células procariontes e eucariontes e o que possibilita a diferenciação entre os seres vivos. Conhecerá, também, quais são as características das células bacterianas, dos fungos e dos vírus para que possa diferenciá-los e identificá-los. Prepare-se para esta jornada de conhecimento e vamos juntos compreender o fantástico mundo microbiano.

Ponto de Partida

Microbiologia é uma palavra que deriva do grego mikros que significa pequeno, bios que significa vida e logos, estudo, portanto é a ciência que estuda os seres de vida microscópicos, denominados de micro-organismos. Esses seres de vidas não podem ser visualizados a olho nú, sendo assim, exigem a utilização de equipamentos conhecidos como microscópios, os quais podem ser ópticos (luminosos) ou eletrônicos.

Os micro-organismos constituem a maior parte da biodiversidade no planeta Terra. São fundamentais, pois contribuem de diversas formas com a vida humana, com o meio ambiente e até mesmo com as aplicações comerciais. Contribuem de modo essencial na manutenção e equilíbrio dos organismos vivos e dos elementos químicos do nosso ambiente. No meio ambiente, podem agir desde fixadores de nitrogênio até agentes decompositores auxiliando na reciclagem de nutrientes, fertilização do solo e na biorremediação, que nada mais é do que a utilização de bactérias para degradar poluentes. Na indústria são importantes na síntese de produtos químicos, como vitaminas, ácidos orgânicos, enzimas, álcoois, como também para a produção de alimentos, bebidas, medicamentos, entre outros.

Os estudos desta aula o vão lhe preparar para o mercado de trabalho. Para isso, serão apresentados a diversidade dos micro-organismos, as suas principais características e estruturas. Mostraremos, também, formas de aplicar o conhecimento adquirido no estudo em situações próximas da realidade profissional.

Para auxiliar no processo do conhecimento vamos iniciar com uma situação problema que visa aproximar os conteúdos teóricos com a prática profissional. Vamos lá!

Em um laboratório de Microbiologia, um estudante de graduação estava realizando uma pesquisa de iniciação científica. Nessa pesquisa, ele coletou uma amostra de água do lago de um parque bastante movimentado de sua cidade. Esse parque é um local no qual a população se reúne para se divertir, fazer caminhadas, piqueniques, passear com os animais entre outras atividades. O estudante, muito curioso com o mundo, microbiano resolveu coletar amostras desse lago e observar quais eram os possíveis micro-organismos que poderiam crescer nesse ambiente. E verificar, também, se realmente eles existiam e estavam presentes em todos os locais, como o solo, a água e o ar. Para a coleta da água, o estudante utilizou frascos de boca larga estéreis com tampa de rosca.

Considerando a situação apresentada, você consegue prever quais são os tipos de micro-organismos que podem estar presentes nessa amostra de água? Qual seria a maneira mais adequada de se comprovar a real existência de micro-organismos na amostra de água a partir da sua coleta?

Para você conseguir responder a esses questionamentos serão apresentados conceitos importantes que lhe permitirão chegar a uma conclusão diante dessa situação.

Vamos Começar!

Os micro-organismos são a forma de vida que não podem ser visualizados sem o auxílio de um microscópio. Eles compõem o Reino Monera, que são os seres unicelulares, como as bactérias; o Reino Protista, como os protozoários e as algas eucariontes; e o Reino Fungi, constituído pelos fungos filamentosos e leveduriformes. Eles podem ser compostos de uma única célula, denominados unicelulares, ou por um aglomerado de células, os pluricelulares. Os seres que não possuem células, organelas nem ribossomos, são conhecidos como acelulares, como os vírus.

Apesar de sua complexidade e variedade, todas as células vivas podem ser classificadas em dois grupos, procarióticas e eucarióticas, com base em certas características funcionais e estruturais. Em geral, as células procariontes são estruturalmente mais simples e menores do que os eucariontes, sendo que o material genético é arranjado na forma de um cromossomo simples e circular é não é envolto por uma membrana nuclear. Já o DNA dos eucariontes é encontrado na forma de cromossomos múltiplos em um núcleo circundado por uma membrana. Além dessa diferença principal que os distingue, os procariontes não têm organelas revestidas por membranas, as quais são estruturas celulares especializadas com funções específicas. Os seres eucariotos são estruturalmente mais complexos, pois apresentam o seu DNA envolto por uma membrana nuclear, isolando esse material do conteúdo citoplasmático. Como exemplos de organismos formados por células eucariontes, temos as plantas e os animais. Já no mundo microbiano, as bactérias, as arqueobactérias e as cianobactérias são procariontes. Outros microrganismos celulares, como os fungos (leveduras e bolores), protozoários e algas são eucariontes.

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Classificação Microbiana

Há anos os cientistas pesquisam as diversidades existentes de micro-organismos, o que levou ao desenvolvimento de uma ciência conhecida como taxonomia, que estuda a classificação dos organismos conforme a sua similaridade ou parentesco. A identificação, por meio de processos bioquímicos, moleculares, morfológicos, determina a qual grupo eles pertencem. A classificação reúne os organismos com similaridade e os organiza em grupos (reinos, filos, classes, ordens, famílias, gêneros ou espécies). Após os estudos de classificação dos organismos, chegamos a 5 reinos:

• Reino Monera: bactéria, arqueobactérias e cianobactérias.
• Reino Protista: algas e protozoários.
• Reino Fungi: fungos.
• Reino Plantae: vegetais.
• Reino Animalia: animais.

Estruturas das células bacterianas

As bactérias são células procariontes, as quais seu material genético (DNA) é uma molécula longa, condensada e circular denominada de cromossomos. Em geral, o seu DNA não está envolto por membrana e consiste em um único cromossomo. As bactérias também possuem uma molécula de DNA pequena e circular que não faz parte dos cromossomos, denominada de plasmídeo.

A maioria das bactérias varia de 0,2 a 2 µm de diâmetro e de 2 a 8 µm de comprimento. Elas podem ter formato de esfera (cocos), de bastão (bacilos) e de espiral, sendo que quem define esse formato é a parede celular constituída por um polissacarídeo complexo peptideoglicano.  

As bactérias são seres unicelulares, constituídos, por uma membrana plasmática e externamente a ela apresenta uma parede celular, além do conteúdo citoplasmático. Entretanto, esse grupo de microrganismos apresenta algumas particularidades, que serão descritas a seguir:

• Membrana plasmática: possui invaginações e dobramentos, denominadas de mesossomos, que são responsáveis pela respiração celular.
• Citoplasma: matriz nutritiva, semifluida, gelatinosa, local de ocorrência das reações químicas em que estão inseridos os ribossomos e grânulos contendo substâncias armazenadas, como amido, lipídios, ferro. Dispersos no citoplasma, há, também, uma longa cadeia de DNA condensada e aderida à membrana celular, responsável por transmitir as características hereditárias. Algumas espécies possuem o plasmídeo, um tipo de DNA circular que proporciona as bactérias resistência aos antibióticos.
• Parede celular: é uma estrutura que define a forma celular, sendo semirrígida e constituída de mureína (peptideoglicano).
• Flagelos: algumas bactérias possuem flagelos, que são longos apêndices filamentosos que estimulam o movimento da célula.
• Fímbrias: muitas bactérias Gram-negativas contêm apêndices semelhantes a pelos, que são mais curtos, retos e finos que os flagelos, consistindo em uma proteína chamada pilina, que são divididas entre as fímbrias e o pili, possuindo funções diferentes. As fímbrias têm função adesiva às superfícies.  

Para melhor compreensão, observe a figura a seguir que ilustra a estrutura de uma célula bacteriana.

A parede celular da célula bacteriana é uma estrutura complexa e semirrígida responsável pela forma da célula e pela sua coloração. A parede celular circunda a membrana plasmática e a protege. A principal função da parede celular é proteger a célula bacteriana contrarrupturas quando a pressão da água dentro da célula é maior do que fora dela. É composta de uma rede macromolecular, denominada de peptideoglicano, que consiste em um dissacarídeo repetitivo ligado por polipeptídios para formar uma rede que protege e circunda toda a célula.

A partir da composição e espessura da parede celular, as bactérias podem ser classificadas em gram-positivas e gram-negativas. As bactérias gram-positivas possuem uma espessa camada de peptideoglicano, tornando-as espessas e rígidas, além de serem constituídas também de ácidos teicoicos, que têm um importante papel no crescimento celular, impedindo a ruptura da parede celular, fornecendo também reconhecimento específico (antigênico) da parede e facilitando a identificação do tipo de bactéria.

As bactérias gram-negativas são compostas por uma camada mais fina de peptidioglicano e uma membrana externa, conectados por meio de lipoproteínas, formando uma estrutura estável. A membrana externa é formada por uma bicamada de fosfolipídios, proteínas e Lipopolissacarídeo (LPS). Entre as proteínas da membrana externa, existe a Porina, formando canais que controlam o fluxo de entrada e saída das substâncias na célula. O componente LPS possui uma porção denominada de polissacarídeo O, que atua como antígeno e facilita a diferenciação das bactérias gram-positivas. E a outra porção, denominada lipídeo A, é considerada uma endotoxina, pois causa toxicidade quando se encontra na corrente sanguínea. O hospedeiro pode desenvolver febre e choque ao entrar em contato com essa substância. Além disso, a membrana externa, de maneira geral, fornece uma barreira para alguns antibióticos, enzimas digestivas, detergentes, sais biliares e alguns corantes. Também consegue “enganar” o sistema imunológico. Observe a figura abaixo que compara a estrutura da parede celular.

Vamos Exercitar?

Os micro-organismos são responsáveis por dar suporte à vida na biosfera e seu estudo é essencial para que a vida funcione de maneira sustentável. Esses seres são fundamentais para o balanço ecológico e para a decomposição de nutrientes presente na natureza. Eles estão presentes no solo, na água, no ar e até mesmo em outros seres vivos.

Agora que você já aprendeu um pouco mais a respeito dos micro-organismos, sobre as suas estruturas e classificação, vamos resolver a situação-problema apresentada no início da aula sobre a presença destes no meio ambiente.

Para que o estudante consiga visualizar quais são os micro-organismos presentes na amostra de água, primeiramente será necessário semear a amostra  em um meio de cultura altamente nutritivo e enriquecido para possibilitar o crescimento de qualquer tipo de micro-organismo e, posteriormente, a semeadura realizar uma análise microscópica para observar quais são os tipos presentes.

Os micro-organismos são seres vivos minúsculos que são, em geral, individualmente muito pequenos para serem visualizados a olho nu. O grupo inclui bactérias, fungos (leveduras e bolores), protozoários e algas microscópicas. O grupo também inclui os vírus, entidades acelulares.

A nossa tendência é associar os microrganismos às doenças, à alimentos deteriorados, porém, a maioria dos micro-organismos na verdade auxilia na manutenção do equilíbrio da vida no nosso meio ambiente, como, por exemplo, os micro-organismos do solo auxiliam na degradação de resíduos e na incorporação do gás nitrogênio do ar em compostos orgânicos, reciclando assim os elementos químicos do solo, do ar e da água. O homem e muitos animais dependem da presença dos micro-organismos no intestino para a digestão e a síntese de algumas vitaminas, como as do complexo B e a vitamina K, essenciais para o corpo humano.

Os micro-organismos também possuem muitas aplicações na indústria alimentícia, como na produção de vinagre, chucrute, picles, queijo, iogurte, bebidas alcoólicas e pão.

Saiba Mais

Você sabia que as bactérias são incolores, transparentes e muito pequenas?  

Por isso, criou-se um método de coloração, denominado coloração de Gram, devido ao cientista que a desenvolveu, Dr. Hans Christian Gram. Essa técnica permite a coloração das paredes celulares das bactérias. As gram-positivas possuem uma parede celular espessa. Elas retêm o corante cristal-violeta durante o procedimento mantendo uma coloração roxa. As gram-negativas possuem uma camada fina, na qual o corante cristal violeta não se fixa, apresentando uma coloração vermelha.

Para conhecer mais sobre a estrutura da parede celular bacteriana, recomendamos a leitura do texto: Procariontes, presente no Repositório Público da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP.

Referências Bibliográficas

BROOKS, G. F. et al. Microbiologia médica. 26. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.

MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Editora: Artmed, 2016.

TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

Metabolismo e Crescimento Microbiano

Olá, estudante!

Agora que você já está familiarizado com a estrutura das células procariontes, nesta aula você conhecerá como os micro-organismos se desenvolvem, e quais são os fatores e as atividades que influenciam na produção de energia para que eles possam crescer e se proliferar. 

Se você parar para pensar, quando falamos em crescimento humano é muito comum falarmos: nossa como esse bebê cresceu! E, automaticamente, esse crescimento está relacionado ao aumento do tamanho. E para os micro-organismos? Eles também crescem em tamanho? Essa é uma das perguntas que você será capaz de responder após o estudo desta aula. Prepare-se para conhecer um pouco mais sobre o mundo microbiano! Vamos lá!

Ponto de Partida

Os processos que sustentam a vida, até mesmo dos organismos mais simples, envolvem muitas reações bioquímicas complexas. A maioria das reações bioquímicas que ocorrem nas bactérias também ocorrem nos seres humanos ou em outros animais, contudo, existem algumas reações que ocorrem exclusivamente nos micro-organismos, como, por exemplo, algumas bactérias conseguem metabolizar a celulose, utilizando-a como nutriente, outras conseguem utilizar o petróleo como fonte de energia. Dessa forma, essas reações metabólicas permitem que as bactérias consigam reciclar alguns elementos após a utilização por outros organismos.

O metabolismo microbiano também permite que algumas bactérias sobrevivam no corpo humano trazendo alguns benefícios para o homem, como no caso de bactérias que vivem no intestino, ou causando alguns prejuízos, como no caso das bactérias que causam a cárie dentária.

Algumas bactérias ainda conseguem se alimentar de substâncias inorgânicas, como o ferro, enxofre, dióxido de carbono, gás amônia, entre outras substâncias.

Os estudos desta aula vão te ajudar a se preparar para o mercado de trabalho, por isso serão apresentadas as vias metabólicas para a produção de energia, como também as exigências nutricionais necessárias para promover o crescimento microbiano. Além de aplicar o conhecimento adquirido no estudo em situações próximas da realidade profissional.

Para auxiliar no processo do conhecimento, retomaremos a situação-problema do estudante de graduação que está realizando a sua pesquisa de iniciação científica. Ainda curioso com a presença dos micro-organismos no ambiente, agora ele gostaria de pesquisar a presença destes em objetos inanimados e observar se eles realmente estão presentes em todos os locais. Sendo assim, ele decidiu coletar amostras de celulares, da bancada, da maçaneta das portas, entre outros objetos. Para a coleta, foi utilizado um “swab” (cotonete com a haste longa e estéril) embebido em uma solução fisiológica também estéril.

Considerando a situação apresentada, você consegue descrever quais são as próximas etapas do experimento? E quais seriam os fatores determinantes para que o experimento tenha êxito?

Para você conseguir responder a esses questionamentos, serão apresentados conceitos importantes que lhe permitirão chegar a uma conclusão. 

Vamos Começar!

Metabolismo Microbiano

O termo metabolismo é utilizado para se referir à soma de todas as reações químicas que ocorrem em um organismo vivo. Essas reações, que acontecem durante as reações metabólicas, podem tanto liberar quanto requerer energia. Dessa forma, o metabolismo pode ser dividido em duas classes de reações químicas:

• Reações catabólicas: são reações químicas reguladas por enzimas que liberam energia por meio da quebra de compostos orgânicos complexos em compostos mais simples, por exemplo, as reações de hidrólise (que utilizam água e nas quais as ligações químicas são quebradas). Um exemplo prático de catabolismo seria a oxidação da molécula de glicose com consequente produção de gás carbônico (CO₂) e água (H₂O) com liberação de energia na forma de ATP (adenosina trifosfato).
• Reações anabólicas: são reações químicas que requerem energia a partir da construção de moléculas orgânicas mais complexas a partir de moléculas mais simples, como, por exemplo, as reações de síntese por desidratação (que liberam água durante o processo). Um exemplo prático de anabolismo ou biossíntese é a formação de proteínas a partir de aminoácidos ou de polissacarídeos a partir de açúcares mais simples. As reações anabólicas produzem os materiais necessários para o crescimento celular. Nesse processo, as moléculas de ATP são hidrolisadas, liberando a energia necessária para síntese dos compostos orgânicos.

Portanto, podemos compreender que o ATP desempenha um papel importante na integração das reações anabólicas e catabólicas, como mostra o esquema a seguir.

Para um organismo vivo crescer e se desenvolver ocorre uma série de reações anabólicas e catabólicas que se interrelacionam para a produção de energia. Os organismos liberam e armazenam energia a partir de moléculas orgânicas por meio de uma série de reações controladas, sendo que a maioria dos micro-organismos oxida carboidratos como sua fonte primária de energia celular, sendo assim a quebra das moléculas de carboidratos são fundamentais para a produção de energia. A molécula de glicose (C₆H₁₂O₆) é a fonte mais comum de energia utilizada pelas células. Como os micro-organismos podem utilizar a molécula de glicose para a produção de energia?

Os micro-organismos utilizam de dois processos gerais para a produção de energia:

• Respiração celular: é um processo no qual a molécula de glicose é oxidada e muitas moléculas de ATP são produzidas, envolvendo uma série de reações químicas, como a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons. Dependendo do micro-organismo, a respiração pode ser aeróbia, se utilizar de oxigênio, ou anaeróbia quando não utiliza do oxigênio e ainda pode ser morto na sua presença.
• Fermentação: a molécula de glicose é oxidada com a produção de algumas moléculas de ATP, envolvendo também a glicólise, porém diferentemente da respiração não há ciclo de Krebs ou cadeia de transporte de elétrons e, por isso, o rendimento de ATP é bem mais baixo.

Tanto a respiração como a fermentação possuem como passo inicial a glicólise, na qual a molécula de glicose é oxidada a uma molécula de ácido pirúvico, porém, nos processos fermentativos, dependendo do tipo de micro-organismo, o ácido pirúvico será convertido em outros produtos, como o etanol e o ácido láctico.

A glicólise é a primeira fase de fermentação tanto do ácido láctico quanto do etanol, na qual uma molécula de glicose é oxidada em duas moléculas de ácido pirúvico. O que diferencia os dois tipos fermentativos são os produtos gerados. Na fermentação láctica são produzidas duas moléculas de ácido láctico, já na fermentação alcoólica existe uma reação adicional, na qual as duas moléculas de ácido pirúvico são convertidas em duas moléculas de acetaldeído e duas moléculas de CO₂ e, então, as moléculas de acetaldeído são reduzidas em duas moléculas de etanol.

 Dois gêneros importantes de bactérias que produzem apenas o ácido láctico são: Streptococcus e Lactobacillus, conhecidas como bactérias lácticas. Já a fermentação alcoólica é realizada por diversas bactérias e leveduras. O etanol e o dióxido de carbono produzido pela levedura Saccharomyces são resíduos para a levedura, porém o etanol produzido é o álcool das bebidas alcoólicas e o dióxido de carbono provoca o crescimento da massa de pão.

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Crescimento microbiano

Quando falamos em crescimento microbiano, estamos nos referindo ao aumento do número de células e não ao tamanho delas. Quais seriam as exigências nutricionais para o desenvolvimento dos micro-organismos?

Existem alguns fatores que são determinantes para o desenvolvimento dos micro-organismos. Eles são divididos em duas categorias principais:

• Fatores físicos: temperatura, pH e pressão osmótica.
• Fatores químicos: fontes de carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo, oxigênio.

O carbono pode ser obtido a partir de matéria orgânica, como proteínas, carboidratos e lipídios, quando os organismos forem heterótrofos, mas alguns conseguem carbono somente a partir de dióxido de carbono e são denominados de quimioautótrofos e fotoautótrofos.

O nitrogênio pode ser obtido por meio da decomposição da matéria orgânica e por fixação de nitrogênio gasoso.

O tipo de respiração também interfere no desenvolvimento dos organismos. Há micro-organismos denominados de aeróbios, que necessitam de oxigênio, e os denominados anaeróbios, não utilizam oxigênio e muitas vezes a sua presença pode ser fatal ao micro-organismo.

A temperatura é outro fator importante para o crescimento e desenvolvimento, existem grupos de seres psicrófilos que sobrevivem a baixas temperaturas; os mesófilos têm o seu crescimento em temperaturas moderadas; já os termófilos crescem em altas temperaturas.

Em relação ao fator pH, a maioria cresce com variações pequenas, entre 6,5 e 7,5, ou seja, neutro. Contudo, alguns podem ser acidófilos, preferem pH entre 2 e 5 ou alcalífilos, pH maior do que 8,5.

A umidade também é essencial. As células são constituídas por cerca de 70% a 95% de água. Quando não há essa disponibilidade, os micro-organismos entram em estado de dormência, denominado endósporos no caso das bactérias, sobrevivendo em condições adversas.

A pressão osmótica é a capacidade de regular a quantidade de soluto dentro e fora da célula, através da entrada ou saída de água.

Essas exigências são adaptações que os micro-organismos possuem para sobreviverem em ambientes diversos, porém, em laboratório há a simulação de um ambiente adequado com temperatura, nutrientes, pH, umidade e pressão osmótica adequados para cada tipo de organismos.

A proliferação bacteriana ocorre por divisão binária, em que uma célula se torna duas. O tempo de ocorrência vária de uma espécie para outra. Nesse processo de divisão, as bactérias são idênticas umas às outras. Podem ocorrer mutações, com isso alterando a molécula de DNA e essas mutações podem ser transmitidas por meio do processo de reprodução, a partir disso obtêm-se novas linhagens de bactérias.

Vamos Exercitar?

Agora que você já aprendeu um pouco mais a respeito dos micro-organismos, sobre as suas exigências nutricionais e vias metabólicas, podemos resolver a situação-problema apresentada no início da aula. Vamos lá!

Primeiramente, como o estudante coletou as amostras utilizando o swab, o próximo passo seria semear as amostras em um meio de cultura para que seja possível observar o crescimento microbiano por meio da formação das colônias no meio de cultura, que são um grupo de células grandes o suficiente para serem visualizadas sem a utilização de um microscópio. As bactérias frequentemente sofrem divisão binária aumentando o número de indivíduos, porém as células só irão se multiplicar se tiverem condições ideais para o seu crescimento, que incluem os fatores químicos e físicos. Os laboratórios de microbiologia conseguem simular um ambiente adequado para o desenvolvimento dos micro-organismos por meio de estufas (mantêm temperaturas adequadas) e dos meios de cultura contendo os nutrientes importantes.

Saiba Mais

Você sabia que as interações dos micro-organismos entre si e com o seu ambiente são determinadas por suas habilidades metabólicas?

O metabolismo dos organismos vivos envolve algumas reações químicas que produzem energia (reações catabólicas) ou que usam energia (reações anabólicas).

Para que você possa conhecer mais sobre o metabolismo dos micro-organismos e as vias utilizadas para a produção de energia, recomendamos a leitura do Capítulo 5 (Metabolismo Microbiano) do livro Microbiologia, disponível na Biblioteca Virtual.

Por meio desta da leitura, você poderá aprofundar o seu conhecimento sobre as vias metabólicas de produção de energia, compreendendo cada etapa envolvida nos processos da glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons.

Referências Bibliográficas

BROOKS, G. F. et al. Microbiologia médica. 26. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.

MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Editora: Artmed, 2016.

TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

Técnicas microbiológicas

Olá, estudante!

Nesta videoaula, você vai conhecer quais são as técnicas utilizadas no laboratório de microbiologia para identificação e diferenciação dos micro-organismos.

Os micro-organismos, em sua maioria, são incolores. Por esse motivo, as técnicas de coloração são fundamentais para a visualização e identificação dos seres de vida microscópica.

Se você parar para pensar os métodos e as técnicas de identificação e classificação dos micro-organismos são importantes, pois permitem o correto diagnóstico das infecções microbianas possibilitando a utilização de uma terapia antimicrobiana adequada.

Prepare-se para esta jornada de conhecimento! Vamos lá!

Ponto de Partida

A grande maioria dos micro-organismos trazem vantagens importantes para a manutenção e o equilíbrio da vida no nosso meio ambiente. Embora uma minoria de micro-organismos possa ser patogênica, ou seja, causadora de doenças, o conhecimento prático destes é necessário para a medicina. É impossível eliminar completamente os organismos patogênicos do ambiente, porém é possível compreendê-los e identificá-los.

A compreensão dos processos de identificação e diferenciação dos micro-organismos faz-se necessário para minimizar os seus danos.

Os estudos desta aula permitem uma preparação para o mercado de trabalho. Dessa forma, serão apresentadas as principais técnicas utilizadas no laboratório de Microbiologia, além de aplicar o conhecimento adquirido no estudo em situações próximas da realidade profissional.

Para auxiliar no processo do conhecimento, retomaremos a situação-problema do estudante de graduação que está realizando a sua pesquisa de iniciação científica. Para dar continuidade na sua pesquisa após a coleta de amostras de objetos inanimados. ele definiu que iria seguir com as técnicas para a identificação dos possíveis micro-organismos que cresceram da amostra do seu celular.

Considerando a situação apresentada, você conseguiria descrever quais são as próximas etapas do experimento?

Para você conseguir responder a esses questionamentos serão apresentados conceitos importantes que lhe permitirão chegar a uma conclusão diante da situação apresentada.

Vamos Começar!

Métodos de Coloração

Os micro-organismos são pequenos demais para serem vistos a olho nu, devendo ser observados ao microscópio. Alguns deles são visualizados mais rapidamente do que outros, devido ao seu tamanho maior ou devido às características mais facilmente observáveis, porém muitos micro-organismos devem ser submetidos a vários procedimentos de coloração até que suas paredes celulares, cápsulas e outras estruturas percam o seu estado natural incolor.

A microscopia é um importante exame que permite a observação das estruturas dos micro-organismos, pois auxilia no seu processo de identificação. Para conseguirmos realizar essa visualização, é necessário prepara uma lâmina por meio de alguns processos, são eles: 

1. Esfregaço

Para o preparo do esfregaço, podemos obter as amostras de duas formas: líquida ou sólida. Quando a amostra for líquida pode ser utilizado um swab para mergulhar nela e retirar uma alíquota desse material. Caso a amostra esteja em meio sólido, deve ser colocada uma gota de água destilada ou de solução fisiológica estéril no centro da lâmina. Para retirar uma pequena quantidade do micro-organismo de interesse no meio sólido, usa-se uma alça de platina devidamente esterilizada. Após a retirada do meio líquido ou sólido, as amostras devem

ser esfregadas (espalhadas) no centro da lâmina em movimentos circulares, para, em seguida, esperar secar à temperatura ambiente.

2. Fixação

A segunda etapa é um processo simples e rápido, consiste na fixação da amostra e, para isso, a lâmina deverá passar sobre a chama (na parte azul) emitida pelo Bico de Bunsen por algumas vezes para a amostra secar e fixar.

3. Coloração

A última etapa para o preparo da lâmina é a coloração. Para cada microrganismo de interesse que se pretende identificar na análise, existem alguns tipos de corantes específicos.

Uma das colorações mais utilizadas no laboratório de Microbiologia é a Coloração de Gram que permite a classificação morfotintorial das células bacterianas em bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. 

Coloração de Gram

A coloração de Gram recebeu esse nome em homenagem ao seu descobridor, Dr. Hans Christian Gram, que desenvolveu a técnica em 1884, a qual permitia separar as bactérias em dois grupos distintos (Gram-positivas, coradas em roxo e Gram-negativas, coradas em azul). Esse método se tornou o mais importante procedimento de coloração nos laboratórios de microbiologia. O fundamento do método deve-se ao fato de que as bactérias, quando coradas por tons derivados de rosa (violeta de genciana, cristal de violeta) e depois tratadas por lugol (solução de iodo) formam um composto de coloração escura. Esse composto nas bactérias Gram-positivas é retido e não consegue ser removido no processo de descoloração (tratamento com álcool), enquanto nas bactérias Gram-negativas esse composto é facilmente removido, descorado. Após a descoloração, é feita uma nova coloração por safranina ou fucsina, na qual, então, as bactérias Gram-negativas aparecerão vermelhas, devido à cor do corante, e as Gram-positivas aparecerão roxa, uma vez que conservam a cor do corante inicial. A coloração adquirida pelas bactérias ao final do método está relacionada com a composição química de sua parede celular.

As bactérias Gram-positivas possuem uma camada espessa de peptideoglicano na parede celular, o que dificulta a remoção do corante quando submetidas ao álcool. As bactérias Gram-negativas possuem uma fina camada de peptideoglicano na parede celular, o que facilita a remoção do corante no processo de descoloração. Essa diferença de constituição da parede celular é a base da coloração de Gram.

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Meios de cultura

Meios de cultura são preparações sólidas, semissólidas ou líquidas, simples ou complexas, estéreis que permitem o crescimento de micro-organismos no laboratório de Microbiologia. Possuem funções de fornecer nutrientes para o crescimento bacteriano (cultivo in vitro), podendo ser específicos para cada micro-organismo ou não, possibilitando a identificação da família, gênero e espécie. Lembrando que para que ocorra o crescimento dos micro-organismos são necessários os fatores físicos e químicos.

Existem algumas classificações dos meios de cultura:

• Quanto à consistência: líquidos, semissólidos e solidificados

Líquidos ou caldos são aqueles em que os nutrientes estão dissolvidos em uma solução aquosa e acondicionados em tubos de ensaio. O crescimento bacteriano nesse meio muda o seu aspecto, ou seja, o meio sofre uma turvação.

Semissólidos possuem na sua composição, além dos nutrientes, uma pequena porcentagem de um polissacarídeo proveniente de algas marinhas, chamado ágar, utilizado como agente solidificador (semelhante à gelatina). Este é adicionado ao meio líquido. São utilizados geralmente em tubos.

Solidificados são aqueles que possuem em sua constituição, além do meio líquido, uma porcentagem maior de ágar. Podem ser dispostos em tubos ou em Placas de Petri, de acordo com a necessidade necessária em que o meio se solidifica.

• Quanto à função dos meios de cultura: rico, seletivo, diferencial, diferencial indicador e de transporte.

Rico ou de enriquecimento: geralmente são líquidos, ricos em nutrientes. A sua finalidade é permitir que as bactérias contidas em uma amostra aumentem de número. Ao meio de cultura comum são adicionadas substâncias enriquecedoras, como sangue, soro, ovo, extrato de leveduras etc. Ex. : Caldo Brain Heart Infusion (BHI) e Caldo Tetrationato.

Seletivo: ao meio comum são adicionados inibidores que tornam inviável o crescimento de certos micro-organismos, com a finalidade de selecionar as espécies que se deseja isolar e impedir o desenvolvimento de outros micro-organismos. Ex.: ágar MacConkey, que inibe o crescimento de bactérias Gram-positivas, podendo, dessa forma, selecionar as Gram-negativas.

Diferencial: permite a diferenciação, a distinção de vários gêneros e espécies de micro-organismos. Em sua composição, possui substâncias que permitem diferenciar micro-organismos parecidos (evidenciada na mudança na coloração das colônias de bactérias). Ex: ágar MacConkey, utilizado para diferenciar bacilos Gram-negativos isolados de amostras de fezes.

Indicador/diferencial: possibilita a análise das propriedades bioquímicas e a verificação de funções fisiológicas. O mais simples é aquele usado no estudo das reações de fermentação, indicando se o organismo fermenta a lactose ou não pela coloração das colônias. Ex.: ágar Triple Sugar Iron (TSI) e ágar Citrato de Simmons.

Transporte: não possui nutrientes, contendo apenas um agente redutor (tioglicolato ou cisteína). Previne a desidratação de secreções durante o transporte e evita a oxidação e autodestruição enzimática dos patógenos presentes. Ex.: Meio de Stuart, Meio de Cary-Blair e Caldo Tioglicolato. 

Técnicas de Semeadura e Isolamento de Microrganismos

Método utilizado para transferir inóculos bacterianos de um meio de cultura ou material a ser analisado (secreções, alimentos) para um outro meio de cultura. É importante garantir que não ocorra a contaminação do meio e, assim, que apenas o micro-organismo desejado seja semeado. Para tanto, é necessário utilizar as técnicas assépticas.

As técnicas de assepsia incluem: fazer a desinfecção da área de trabalho (bancada) e antissepsia das mãos antes e depois de qualquer trabalho/experimento; trabalhar sempre dentro da área de segurança, que consiste em uma área de aproximadamente 10 cm ao redor do bico de Bunsen; esterilizar todo o material, como alças e agulhas bacteriológicas, antes e depois do uso, aquecendo da base para a ponta; flambar a boca dos frascos e tubos antes e depois das inoculações, evitando a contaminação do material/cultura a ser trabalhado e garantindo que somente o micro-organismo desejado será inoculado.

As semeaduras em meios sólidos são necessárias para o isolamento e obtenção de culturas puras (colônias isoladas de um único micro-organismo, separando-o de outros que se encontram no mesmo material) para o estudo da morfologia colonial. A técnica consiste em depositar sobre um ponto da superfície do ágar um pouco do material a ser estudado e, na sequência, espalhá-lo em outros lugares com o auxílio da alça de platina. Dessa forma, não teremos um aglomerado do material que impossibilitaria a identificação, mas sim quantidades menores formando colônias isoladas. A técnica pode ser trabalhada com o esgotamento do material em estrias simples ou múltiplas.

A técnica de semeadura em meio líquido consiste em flambar a alça e deixar esfriar, retirar a tampa (de rosca ou tampão de algodão) do tubo e retirar com alça uma porção de amostra; fechar o tubo que contém a amostra; retirar a tampa do tubo que vai ser inoculado; introduzir a alça até aproximadamente ¼ de profundidade do meio; fechar o tubo.

A técnica de semeadura em meio sólido em tubo (ágar inclinado) consiste em flambar a alça e deixar esfriar; retirar a tampa (de rosca ou tampão de algodão) do tubo e retirar com a alça uma porção da amostra; repor a tampa no tubo que contém a amostra; retirar a tampa do tubo que vai ser inoculado; introduzir a alça até a base da superfície do meio inclinado, passando-a ao longo da sua superfície em movimentos de zigue-zague; fechar o tubo.

 Após a realização de cada técnica de semeadura, é importante levar o material para estufa em 30 a 37º C por 48 horas para o crescimento dos microorganismos.

Vamos Exercitar?

Agora que você já aprendeu a respeito das técnicas utilizadas no Laboratório de Microbiologia, podemos resolver a situação-problema apresentada no início da aula. Vamos lá!

Após a coleta das amostras com o auxílio do swab, o estudante realizará a semeadura em uma placa de Petri contendo um meio de cultura solidificado, altamente nutritivo como, por exemplo, o ágar Brain Heart Infusion (BHI). Em seguida, deve incubar na estufa à 37ºC e aguardar 48 horas. Passado o tempo de incubação, possivelmente por se tratar de um meio altamente nutritivo, ele estará repleto de colônias. A etapa seguinte será a de identificação por meio da análise microscópica, na qual o estudante deverá proceder com todas as etapas do preparo da lâmina: esfregaço, fixação e coloração.

E, por fim, na última etapa, utilizar a coloração de Gram para definir a classificação morfotintorial das células bacterianas, se são cocos ou bacilos, Gram-positivos ou Gram-negativos.

Saiba Mais

Você sabia que apesar da coloração de Gram ser uma das principais técnicas utilizada no Laboratório de Microbiologia existem outras colorações tão importantes que possibilitam o diagnóstico de doenças como a tuberculose e a hanseníase?

Para que possa conhecer mais sobre as colorações utilizadas em Microbiologia, recomendamos a leitura das seguintes obras:

SILVA, J.B.; BARBOSA, A.S.A.A. Coloração de Ziehl-Neelsen para auxílio no diagnóstico de Hanseníase. 10ª Jornada Científica e Tecnológica da Fatec Botucatu, Botucatu, 2021.

LASTÓRIA, J. C; ABREU, M. A. M. M. Hanseníase: diagnóstico e tratamento. Diagn. Tratamento, São Paulo, v. 17, n. 4, p. 173-179, out. 2012.

Referências Bibliográficas

BROOKS, G. F. et al. Microbiologia médica. 26. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.

LASTÓRIA, J. C; ABREU, M. A. M. M. Hanseníase: diagnóstico e tratamento. Diagn. Tratamento, São Paulo, v. 17, n. 4, p. 173-179, out. 2012. Disponível em: http://files.bvs.br/upload/S/1413-9979/2012/v17n4/a3329.pdf.  Acesso em: 22 jan. de 2024.

MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Editora: Artmed, 2016.

SILVA, J.B.; BARBOSA, A.S.A.A. Coloração de Ziehl-Neelsen para auxílio no diagnóstico de Hanseníase. 10ª Jornada Científica e Tecnológica da Fatec Botucatu, Botucatu, 2021. Disponível em: http://www.jornacitec.fatecbt.edu.br/index.php/XJTC/XJTC/paper/viewFile/2683/3012. Acesso em: 22 jan. de 2024.

TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

Controle do crescimento microbiano

Olá, estudante!

Agora que você já sabe que os micro-organismos estão presentes em todos os ambientes fazendo parte inclusive do corpo humano, nesta aula você conhecerá quais são os métodos utilizados para controlar o crescimento microbiano. Compreender esses métodos é importante independentemente de qual será a sua área de atuação, pois assim garantirá a qualidade e a segurança dos produtos e serviços ofertados a população.

Prepare-se para imergir nesta jornada do mundo microbiano! Vamos lá!

Ponto de Partida

O controle do crescimento microbiano iniciou com os médicos Ignaz Semmelweis e Joseph Lister. Eles utilizaram a prática de lavagem de mãos com uma substância microbicida, o hipoclorito de cálcio, e o uso de técnicas de cirurgia asséptica para prevenir a contaminação microbiana nas feridas cirúrgicas. A falta de conhecimento em relação aos microrganismos era tanta, que, nos anos de 1861 e 1865, durante a Guerra Civil Americana, entre uma incisão e outra, o cirurgião podia limpar o bisturi na sola da bota. Após centenas de anos, hoje sabemos que a lavagem das mãos é a melhor forma de prevenir a transmissão de patógenos.

O método de controle microbiano refere-se aos métodos que são usados para prevenir ou inibir o crescimento de micro-organismos. Os objetivos desses métodos são: destruir patógenos e prevenir sua transmissão; reduzir ou eliminar os micro-organismos responsáveis pela contaminação da água, dos alimentos e de outras substâncias.

Os estudos desta aula vão lhe preparar para o mercado de trabalho. Para isso, serão apresentados os principais métodos de controle microbiano, além de aplicar o conhecimento adquirido no estudo em situações próximas da realidade profissional.

Para auxiliar no processo do conhecimento, retomaremos a situação problema do estudante de graduação que está realizando a sua pesquisa de iniciação científica. Após identificar que os principais micro-organismos que cresceram na superfície do celular e na maçaneta da porta eram colonizantes das mãos, o estudante realizou testes para identificar quais seriam os melhores métodos para controlar o crescimento destes nos objetos.

Considerando a situação apresentada, você conseguiria descrever quais são os melhores métodos a serem utilizados para controlar o crescimento dos micro-organismos?

Para você conseguir responder a esses questionamentos serão apresentados conceitos importantes que lhe permitirão chegar a uma conclusão diante dessa situação.

Vamos Começar!

Uma palavra utilizada com frequência, e muitas vezes de forma incorreta, é o termo esterilização. Iniciaremos esta aula definindo este e outros termos utilizados no controle de crescimento microbiano.

• Esterilização: é a remoção ou destruição de todos os micro-organismos vivos. Ela elimina completamente todos os tipos de células, esporos e vírus. É ideal para objetos inanimados que serão utilizados em processos cirúrgicos, sendo que o aquecimento é o método mais comum utilizado nessa ação..
• Desinfecção: é a destruição de patógenos na forma vegetativa, eliminando a maioria dos micro-organismos, exceto os esporos de bactérias, de objetos inanimados, por meio de agentes físicos e químicos.
• Antissépticos: produto utilizado para desinfestar a pele e os tecidos vivos, não permitindo o crescimento de micro-organismos. Assim, o termo antissepsia é mais direcionado para tecidos vivos.
• Sanitização: redução da quantidade de micro-organismos com substâncias químicas, tais como álcool 70%. Os copos, as louças e os talheres dos restaurantes estão sujeitos à sanitização, que visa a redução das contagens microbianas a níveis seguros de saúde pública e minimizar as chances de transmissão de doenças na população.

Siga em Frente...

O controle de micro-organismos tem como objetivo destruir, inibir ou remover qualquer espécie, para isso existem os métodos físicos e químicos.

Métodos físicos

Os métodos físicos incluem: calor, frio, radiação, dessecação, filtração e pressão osmótica.

O método físico é utilizado para destruir ou inibir o crescimento bacteriano. Os métodos físicos mais utilizados em hospitais, clínicas e laboratórios incluem calor, combinação de calor e pressão, dessecação, radiação, rompimento sônico e filtração.

Calor

É o método mais utilizado, por ser muito prático, eficiente e barato. É aplicado em objetos inanimados e que podem ser submetidos a altas temperaturas. A temperatura e o tempo de exposição determinam a eficiência do calor para a esterilização. Os micro-organismos patogênicos são mais sensíveis que os não patogênicos e, quanto maior a temperatura, menor será o tempo necessário para matar os micro-organismos. É importante considerar o material em que a mistura de micro-organismos e os seus esporos se encontram, uma vez que pus, fezes, vômitos, muco e sangue contêm proteínas que funcionam como revestimento protetor para isolar os patógenos, sendo necessárias temperaturas muito elevadas para que ocorra a destruição. O procedimento mais eficaz é a lavagem com sabão, água quente e desinfetante e, posteriormente, a esterilização.

Calor seco

Eficaz para metais, vidrarias, algumas substâncias em forma de pó, óleos e ceras. É necessário um aquecimento em temperaturas de 160 a 165º C, por duas horas, ou 170 a 180º C por uma hora. A eficiência desse método depende da intensidade da penetração do calor nos materiais a serem esterilizados e do posicionamento correto – os materiais precisam estar posicionados de forma que o ar circule livremente entre eles.

A incineração é um método eficaz para destruir materiais contaminados descartáveis.

Calor úmido

Utilizado para materiais que não suportam altas temperaturas. É o calor aplicado na presença de umidade (fervura ou vapor), sendo mais rápido e eficaz do que o calor seco. Pode ser utilizado em temperaturas mais baixas. Exemplo: vidros e metais limpos, como seringas e agulhas, podem ser desinfetados pela fervura por um tempo de 30 minutos. Contudo, nem sempre a fervura é eficiente, já que os endósporos bacterianos resistem ao calor; nesse caso, é necessário utilizar a autoclave. A autoclave, muito parecida com uma grande panela de pressão, é feita de metal e utiliza vapor sob pressão para destruir completamente toda forma de vida microbiana. O aumento da pressão aumenta a temperatura, além da fervura da água acima de 100º C, e força a entrada de vapor nos materiais que estão sendo esterilizados. Ela deve ser regulada com base no tipo de material e na densidade da carga a ser esterilizada. Os materiais devem ser organizados de forma que o vapor penetre completamente em cada pacote. As latas devem ficar abertas, garrafas cobertas com papel-alumínio ou algodão de forma bem frouxas e instrumentos embrulhados em panos. Fitas adesivas sensíveis à pressão da autoclave podem ser utilizadas como medida de controle de qualidade.

Frio

As temperaturas frias e o congelamento não matam a grande maioria dos micro-organismos, apenas diminuem as suas atividades metabólicas, inibindo, assim, o seu crescimento. O congelamento lento leva à formação de cristais de gelo no interior da célula, o que pode ocasionar o rompimento das membranas e paredes celulares de algumas bactérias. Dessa forma, não deve ser utilizado para preservar ou estocar bactérias. Já o congelamento rápido (nitrogênio líquido) é um excelente método para a preservação de alimentos, amostras biológicas e culturas bacterianas. Após o descongelamento, as reações metabólicas se aceleram e os micro-organismos voltam a se reproduzir.

Radiação

Não podemos dizer que o sol é um agente 100% desinfetante, uma vez que ele mata apenas os micro-organismos expostos à sua luz. Dessa forma, os raios UV são eficazes apenas no ar e na superfície de equipamentos. Contudo, eles penetram nas células causando danos ao DNA, alterando ou matando a célula. O soro, o antissoro, toxinas e vacinas são esterilizados com raios UV.

Ondas ultrassônicas

Utilizadas para limpeza e esterilização de equipamentos delicados, as ondas sonoras desagregam mecanicamente os restos orgânicos em instrumentos e vidrarias, os quais posteriormente devem ser lavados e esterilizados por outro método antes de serem utilizados.

Métodos químicos

Os métodos químicos incluem o uso de desinfetantes e antissépticos que são utilizados para controlar o crescimento em objetos inanimados e tecidos vivos respectivamente. As substâncias químicas possuem várias formas de matar os micro-organismos. Infelizmente, poucos agentes químicos proporcionam e esterilidade, a maioria deles reduz as populações microbianas em níveis seguros ou removem as formas vegetativas de patógenos em objetos.

 Os agentes químicos atuam de três maneiras: rompimento da membrana celular lipídica (álcool, detergente); modificação das proteínas (cloro, iodo, glutaraldeído); ou modificação do DNA (cristal de violeta). Alguns agentes químicos atuam em mais de um mecanismo. O álcool atua causando uma desorganização na estrutura lipídica da membrana e desnatura a proteína. Para a sua atividade máxima, ele necessita da presença de água, por isso o álcool 70% é muito mais eficiente do que o álcool 100%. Os detergentes são agentes “surfactantes ativos”, os quais interagem com os lipídeos da membrana celular e desintegram a membrana. O cristal de violeta atua como corante e como inibidor de crescimento de microrganismos.

Vamos Exercitar?

Agora que você já aprendeu a respeito dos métodos de controle microbiano, podemos resolver a situação-problema apresentada no início da aula. Vamos lá!

Após identificar que os principais micro-organismos que cresceram no meio de cultura tratava-se da bactéria Stapylococcus aureus, uma bactéria gram-positiva presente na microbiota do corpo humano, especialmente na boca, nariz e mãos, o principal método de controle que poderá ser aplicado é a utilização de agentes químicos como os antissépticos para a antissepsia das mãos e as substâncias desinfetantes que podem ser utilizadas para a desinfecção de objetos inanimados.

Para a desinfecção de superfícies, podem ser utilizados os compostos quaternários de amônio. A sua capacidade de limpeza está relacionada ao cátion (parte positiva) presente na molécula. Os compostos quaternários de amônios são bactericidas fortes contra bactérias gram-positivas e um pouco menos ativos para as bactérias gram-negativas. Eles também são fungicidas e virucidas. Já para a antissepsia e higienização das mãos os mais utilizados são os compostos de álcoois que destroem efetivamente as bactérias e os fungos por meio da desnaturação de proteínas, do rompimento da membrana celular e da dissolução dos lipídeos. Os álcoois têm a vantagem de agir e evaporar rapidamente, sem deixar resíduo. A concentração mais utilizada e recomendada é a de 70%, e por que nessa proporção?

O álcool (etanol) puro é menos efetivo que soluções aquosas (etanol misturado com água), pois a desnaturação requer água.

Saiba Mais

Agentes que controlam o crescimento de microrganismos

Quais são as ações dos agentes que controlam o crescimento microbiano?

Os agentes que destroem ou inibem os micro-organismos agem por meio da alteração na permeabilidade da membrana, causando danos às proteínas e aos ácidos nucléicos. Para saber mais sobre as ações dos agentes microbianos, recomendamos as leituras dos seguintes textos:

REIS, L.M.R.; RABELLO, B.R.R.; ROSS, C.; SANTOS, L.M.R. Avaliação da atividade antimicrobiana de antissépticos e desinfetantes utilizados em um serviço público de saúde.  Revista Brasileira de Enfermagem, Brasília, p.870-5, 2011.

MORIYA, T.; MODENA, J.L.P. Assepsia e Antissepsia: Técnicas de Esterilização. Fundamentos em Clínica Cirúrgica, Ribeirão Preto, p. 265-73, 2008. 

Referências Bibliográficas

BROOKS, G. F. et al. Microbiologia médica. 26. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.

MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Editora: Artmed, 2016.

MORIYA, T.; MODENA, J.L.P. Assepsia e Antissepsia: Técnicas de Esterilização. Fundamentos em Clínica Cirúrgica, Ribeirão Preto, p. 265-73, 2008. Disponível em: http://www.periodicos.usp.br/rmrp/article/view/272/273.  Acesso em: 23 jan. de 2024

REIS, L.M.R.; RABELLO, B.R.R.; ROSS, C.; SANTOS, L.M.R. Avaliação da atividade antimicrobiana de antissépticos e desinfetantes utilizados em um serviço público de saúde.  Revista Brasileira de Enfermagem, Brasília, p.870-5, 2011. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/reben/v64n5/a11v64n5.pdf. Acesso em: 23 jan. de 2024.

TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

Videoaula de Encerramento

Olá, estudante, nesta aula, você ficará por dentro de um assunto de grande relevância para a sua prática profissional. A compreensão da microbiologia é essencial para desvendar os mistérios do mundo microscópico.

Nesta videoaula, você compreenderá as principais características das células bacterianas. Também entenderá o metabolismo microbiano e as complexas reações químicas que ocorrem nos micro-organismos, além de conhecer quais são os fatores necessários para o crescimento e como controlar o desenvolvimento dos seres de vida microscópica.

Agora, convido você a conhecer e dominar essa ciência tão importante. Vamos lá!

Ponto de Chegada

Olá, estudante!

Para desenvolver a competência desta unidade, que é conhecer e compreender os conceitos básicos de microbiologia para a formação profissional, você deverá primeiramente conhecer os conceitos fundamentais do assunto.

Estudamos, nesta aula, a classificação microbiana para a compreensão da diversidade de micro-organismos existentes na natureza. Exploramos a estrutura das células bacterianas e observamos que as bactérias são células procariontes, caracterizadas por terem um material genético (DNA) contido em um cromossomo único e circular. As suas dimensões variam, e a parede celular, composta por peptideoglicano, define a sua forma, podendo ser esférica (cocos), alongada (bacilos) ou espiralada.

A compreensão do Metabolismo Microbiano é crucial para entender as reações químicas que ocorrem nos micro-organismos, abrangendo as reações catabólicas e anabólicas, além de conhecer os fatores necessários para o crescimento microbiano.

Estudamos também as técnicas utilizadas no laboratório de Microbiologia essenciais para a identificação dos micro-organismos, tendo como a Coloração de Gram sendo utilizada na classificação morfotintorial das células bacterianas.

No contexto do controle de crescimento microbiano, é vital compreender os termos como esterilização, desinfecção, antissépticos e sanitização e como utilizá-los durante a prática profissional.

Em suma, a inter-relação entre a estrutura das células bacterianas, fatores necessários para o crescimento e o controle do crescimento microbiano, além das formas de identificação dos micro-organismos contribui para uma compreensão abrangente da microbiologia e o seu impacto no meio ambiente, na vida humana e animal.

É Hora de Praticar!

Um hospital central de uma cidade grande teve neste último ano um aumento significativo na taxa de mortalidade dos pacientes após cirurgias com videolaparoscopia. Essas cirurgias são realizadas para investigar a dor na região pélvica ou para tratar doenças como endometriose, mioma, entre outros problemas ginecológicos. Para a execução do procedimento é necessária uma pequena incisão no local a ser examinado. Nele, é introduzido um tubo fino de fibras óticas, para possível observação dos órgãos internos e fazer a intervenção cirúrgica ou diagnóstica. São utilizados também instrumentos cirúrgicos tradicionais para auxiliar no procedimento. Semanalmente, esse hospital central realiza esse tipo de cirurgia e, após o procedimento, os pacientes podem ficar até o dia seguinte no quarto para a recuperação e observação. Cerca de 200 pacientes que realizaram a videolaparoscopia tiveram complicações na recuperação e alguns faleceram. Preocupado com a situação, o diretor do hospital determinou que os prontuários de todos os pacientes que fizeram o procedimento nesse período fossem analisados. Para tal análise, os profissionais da saúde fizeram um checklist com itens a serem observados em cada prontuário, como: sintomas pré e pós-cirúrgico, procedimentos adotados durante a intervenção ou tratamento e motivo do óbito. Após a verificação dos prontuários, foi possível concluir que a maioria dos pacientes morreu de sepse. Analisando essa situação, você consegue chegar a uma conclusão de como ocorreu essa contaminação?

Reflita

Você pode imaginar como os micro-organismos afetam a nossa vida? Como eles podem trazer benefícios ou não para a nossa rotina?  

Resolução do estudo de caso

A maioria das infecções hospitalares ocorre devido à presença de micro-organismos endógenos, os quais fazem parte da microbiota humana, ou de micro-organismos do meio ambiente, e que a sua transmissão pode ocorrer por meio da má higienização das mãos dos profissionais de saúde e de pacientes. Estes podem ser chamados de oportunistas, pois ao entrar em contato com os pacientes imunocomprometidos causam infecções. Entretanto, esses óbitos podem ter ocorrido também devido à contaminação dos equipamentos com micro-organismos. Uma falha na esterilização ou a utilização desses equipamentos em locais indevidos aumenta a chance de contaminação dos pacientes, culminando na sepse. Para evitar tais ocorrências é importante o conhecimento prévio dos micro-organismos quanto à sua estrutura celular e classificação com relação ao tipo celular, tipo

de micro-organismos, para assim desenvolver as formas de controle medicamentoso e de assepsia.

Dê o play!

Assimile

O infográfico a seguir apresenta um breve resumo dos conteúdos estudados nesta aula, observe que ele se refere aos principais temas abordados.

Referências

BROOKS, G. F. et al. Microbiologia médica. 26. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.

MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Editora: Artmed, 2016.

TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.