CRESCIMENTO BACTERIANO

CICLO DE CRESCIMENTO


As bactérias reproduzem-se por fissão binária, uma célula parental divide-se em duas células filhas. Chamado de crescimento exponencial ou crescimento logarítmico.
O tempo de duplicação (geração) das bactérias varia somente de 20 minutos, o crescimento exponencial e o tempo curo de duplicação de alguns organismos resultam na rápida geração de grande número de bactérias.

NUTRIÇÃO 

AUTOTRÓFICAS: “auto-alimentação” é o mecanismo pelo qual os 

organismos sintetizam suas próprias estruturas orgânicas a partir de 

moléculas inorgânicas e dióxido de carbono

HETEROTRÓFICAS: mecanismo pelo qual os organismos absorvem as 

substâncias orgânicas pré-formadas (proteínas, carboidratos e 

lipídeos) e as quebram para a ressíntese dos componentes 

bacterianos, durante a sua formação.

CIANOBACTÉRIAS: são capazes de realizar a fotossíntese. Além 

disso, algumas delas (Anabaena, Nostoc), assim como Rhizobiume Azotobacter, são capazes de fixar o nitrogênio, sendo de grande 

importância no ciclo do nitrogênio. Algumas bactérias fazem fotossíntese utilizando ácido sulfídrico ao invés de água, liberando gases de enxofre. Outras utilizam compostos de carbono, como o metano, podendo ser úteis em 

águas poluídas.

QUIMIOSSINTETIZANTES: utilizam substâncias químicas como fonte de energia para sintetizar a matéria orgânica, e não a luz, como as fotossintetizantes. Por isso podem viver em ambientes escuros. Existem bactérias capazes de realizar a respiração anaeróbica em zonas profundas do mar, resgatando a energia e os materiais presentes nessas regiões, que sobem das profundezas por difusão, tornando-os disponíveis aos aeróbicos. 

FERMENTADORAS: que têm como produto da sua fermentação álcool, ácido lático ou ácido acético (presente no vinagre). E as bactérias também podem realizar respiração aeróbica, necessitando de oxigênio para isso. 

FATORES DE CRESCIMENTO 

Para que estes microrganismos possam crescer, certos compostos devem ser obtidos do meio natural ou artificial em que vivem.

COMPOSIÇÃO QUALITATIVA:

Entre as bactérias heterotróficas há uma imensa variedade de 

exigências nutritivas. Algumas são capazes de crescer em meio muito simples, constituído de uma solução de glicose, sal de amônio e alguns sais minerais. A 

partir desses compostos, sintetizam todos os componentes do protoplasma: proteínas, polissacarídeos, ácidos nucléicos, coenzimas, etc. Outras, todavia, são incapazes de sintetizar determinados compostos orgânicos essenciais para o seu metabolismo. Muitos desses fatores são componentes de coenzimas, que, para o homem, são vitaminas. 

Um meio pode ter uma composição simples, contendo um único carboidrato como fonte de energia e carbono e alguns sais minerais Microrganismos mais exigentes: apresentando composição complexa, contendo várias fontes de carbono e energia, vitaminas e aminoácidos, podendo ainda ser acrescidos de sangue ou soro de animais.

TÉCNICAS DE CULTIVO

MEIOS DE CULTURA

Meio de cultura é uma mistura de nutrientes necessários ao crescimento microbiano. Basicamente deve conter a fonte de energia e de todos os elementos imprescindíveis à vida das células. 

A formulação de um meio de cultura deve levar em conta o tipo nutritivo no qual o microrganismo pertence, considerando-se a fonte de energia (luz ou substância química), o substrato doador de elétrons (orgânico ou inorgânico) e a fonte de carbono (orgânica ou inorgânica). 

Estabelecidas as condições gerais, o meio de cultura deve ainda atender as necessidades específicas do grupo, da família, do gênero ou da espécie que se deseja cultivar. 

Imprescindível acrescentar ao meio vitaminas, cofatores, aminoácidos, etc., quando estes compostos não são sintetizados pelos microrganismos que se deseja cultivar.

FATORES DE CRESCIMENTO 

Limites de quantidade de cada componente substâncias para neutralizar a ação de produtos tóxicos lançados pelos próprios microrganismos, que sofrem os efeitos de seu acúmulo. Um exemplo rotineiro é adição de tampões para impedir a queda de pH provocada pelos ácidos orgânicos produzidos por 

fermentação bacteriana. 

TIPOS DE MEIOS:

- LÍQUIDOS

- SÓLIDOS: quando a solução aquosa é gelificada por um polissacarídeo 

extraído de algas, o ágar.O meio sólido é obrigatoriamente usado quando se pretende separar células.Cada célula individualizada ou agrupamento isolado dá origem, por multiplicação, a um aglomerado que constitui uma colônia. Colônias de diferentes espécies geralmente apresentam características morfológicas diferentes.

Os meios de cultura seletivos: contêm uma substância que inibe o crescimento de um determinado grupo de microrganismos, mas permite o desenvolvimento de outros.

INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS

A tomada de nutrientes e posterior metabolismo são influenciados por fatores 

físicos e químicos do meio ambiente. 

Os principais fatores são: 

- TEMPERATURA;

- PH;

- PRESENÇA DE OXIGÊNIO;

- PRESSÃO OSMÓTICA;

- LUZ.

TEMPERATURA

Cada tipo de bactéria apresenta uma temperatura ótima de crescimento.

Ultrapassado o limite superior, rapidamente ocorre desnaturação do material celular e, conseqüentemente, a morte da célula. As temperaturas inferiores à ótima levam a uma desaceleração das reações metabólicas, com diminuição da velocidade de multiplicação celular, que em caso extremo, fica impedida. 

As variações quanto ao requerimento térmico permite classificar as bactérias segundo a temperatura ótima para o seu crescimento, em:

- PSICRÓFILAS: entre 12 e 17º C

- MESÓFILAS: entre 28 e 37ºC

- TERMÓFILAS: 57 e 87ºC

Embora grupos excêntricos, que necessitam de altas temperaturas para o seu crescimento (Thermusthermophilus) a maioria concentra-se no grupo de mesófilas, principalmente as de interesse médico, veterinário e agronômico.

PH

Os valores de pH em torno da neutralidade são os mais adequados para absorção de alimentos para a grande maioria das bactérias. Existem, no entanto, grupos adaptados a viver em ambientes ácidos (Lactobacillus) e alcalinos (Spirochaetaamericana).

OXIGÊNIO

O oxigênio pode ser indispensável, letal ou inócuo para as bactérias, o que 

permite classificá-las em:

AERÓBIAS ESTRITAS: exigem a presença de oxigênio, como as do gênero 

Acinetobacter.

MICROERÓFILAS: necessitam de baixos teores de oxigênio, como o Campylobacterjejuni.

CAMPYLOBACTER JEJUNI

SÍNDROME DE GUILLAIN-BARRÉOU - polirradiculoneurite aguda

Distúrbio dos nervos periféricos que paralisava os membros, o pescoço e os 

músculos respiratórios.

ACINETOBACTER

São importantes organismos no solo, onde contribuem na mineralização de, por exemplo, compostos aromáticos. As Acinetobacter também são uma importante fonte de infecções hospitalares, quando atingem principalmente 

pacientes imunologicamente debilitados.

FACULTATIVAS: apresentam mecanismos que as capacitam a utilizar o oxigênio quando disponível, mas desenvolver-se também em sua ausência. ESCHERICHIA COLI e várias bactérias entéricas tem esta característica. 

ANAERÓBIAS ESTRITAS: não toleram o oxigênio. CLOSTRIDIUM TETANI, bactéria produtora de potente toxina que só se desenvolve em tecidos necrosados carentes de oxigênio.

REPRODUÇÃO BACTERIANA

CRESCIMENTO: aumento do protoplasma celular pela síntese de ácidos nucléicos, proteínas, polissacarídeos e lipídeos; e, absorção de água e eletrólitos. Termina na divisão celular.

MULTIPLICAÇÃO: resposta necessária à pressão de crescimento.

CISSIPARIDADE: formação de um septo equatorial na região do mesossomo e divisão da célula-mãe, em duas células filhas. 

“Cocos” em qualquer direção, “bacilos e espirilos”, no sentido transversal.

CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO

Os estudos de crescimento são feitos essencialmente em meios líquidos e as considerações que seguem são válidas para essas condições.

Quando uma determinada bactéria é semeada num meio líquido de composição apropriada e incubada em temperatura adequada, o seu crescimento segue uma curva definida e característica.

FASE LAG (A): esta fase de crescimento ocorre quando as células são transferidas de um meio para outro ou de um ambiente para outro. 

Esta é a fase de ajuste e representa o período necessário para adaptação das células ao novo ambiente. As células nesta fase aumentam no volume total em quase duas ou quatro vezes, mas não se dividem. 

Tais células estão sintetizando DNA, novas proteínas e enzimas, que são 

um pré-requisito para divisão.

FASE EXPONENCIAL OU LOG (B): nesta fase, as células estão se dividindo a 

uma taxa geométrica constante até atingir um máximo de crescimento. 

Os componentes celulares como RNA, proteínas, peso seco e polímeros da 

parede celular estão também aumentando a uma taxa constante. Como as células na fase exponencial estão se dividindo a uma taxa máxima, elas são muito menores em diâmetro que as células na fase Lag. 

A fase de crescimento exponencial normalmente chega ao final devido à depleção de nutrientes essenciais, diminuição de oxigênio em cultura aeróbia ou acúmulo de produtos tóxicos.

FASE ESTACIONÁRIA (C): durante esta fase, há rápido decréscimo na taxa de divisão celular. Eventualmente, o número total de células em divisão será igual ao número de células mortas, resultando na verdadeira população celular estacionária. A energia necessária para manter as células na fase estacionária é denominada energia de manutenção e é obtida a partir da degradação de produtos de armazenamento celular, ou seja, glicogênio, amido e lipídeos.

FASE DE MORTE OU DECLÍNIO (D): quando as condições se tornam fortemente impróprias para o crescimento, as células se reproduzem mais lentamente e as células mortas aumentam em números elevados. Nesta fase o meio se encontra deficiente em nutrientes e rico em toxinas produzidas pelos próprios microrganismos.

TOXICIDADE SELETIVA

Proposto por Paul Erlich (1854-1915)

PAUL EHRLICH

Relaciona-se com a estrutura e o metabolismo dos microorganismos e das 

células hospedeiras. Células procariotas são diferentes de células eucariotas

Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, possibilitando a morte das 

células hospedeiras mediante um antiviral.

MÉTODOS DE CLASSIFICAÇÃO DOS AGENTES ANTIBACTERIANOS

- PELA AÇÃO BACTERICIDA OU BACTERIOSTÁTICA

BACTERICIDA: matam as bactérias

BACTERIOSTÁTICO: inibem o crescimento

Utilizado no controle de infecções para que o hospedeiro possa atual e controlar a população. Alguns podem ser bacteriostático para certas bactérias e bactericidas para outras.

Para pacientes imunocomprometidos é menos eficiente

- PELO SÍTIO-ATIVO

Síntese de parede celular

Síntese de proteínas

Síntese de ácidos nucléicos

Função da membrana celular

- PELA ESTRUTURA QUÍMICA

Normalmente combinada com a estrutura do sítio alvo

RESISTÊNCIA AOS AGENTES ANTIBACTERIANOS

Um microorganismo é resistente quando não é inibido ou destruído por uma agente antimicrobiano em concentrações da droga atingíveis no organismo após a dosagem normal.