Meios de cultura, crescimento e controle de microrganismos

Texto

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Meios de cultura,

crescimento e controle de microrganismos

Profa. Dra. Ilana Camargo

IFSC-USP

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(Tortora, Funke & Case, 2000)

Respiração Fermentação

4

Nutrientes

Macronutrientes

Micronutrientes

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5

Carbono–elemento principal de todas as macromoléculas biológicas:

•corresponde a 50% do peso seco da célula bacteriana típica.

•fontes orgânicas de C –proteínas, carboidratos e lipídeos

•fonte inorgânica de C –CO2

Nitrogênio–importante constituinte de proteínas, ácidos nucléicos:

•corresponde a 12-14% do peso seco da célula bacteriana típica.

•encontrado na natureza principalmente na forma de compostos inorgânicos:

amônia (NH3), nitrato (NO3-) ou N2.

•fontes orgânicas: aminoácidos, bases nitrogenadas.

Fósforoe Enxofre–juntos, correspondem a 4% do peso seco da célula bacteriana típica:

Fósforonecessário para a síntese de ácidos nucléicos e fosfolipídeos. Forma usual encontrada na natureza –íon fosfato PO43-.

Enxofre–constituinte dos aa cisteína e metionina e também de vitaminas (tiamina, biotina). Maior parte do enxofre utilizado nos processos celulares vem de fontes inorgânicas: íon sulfato (SO42-) e sulfeto (HS-).

Macronutrientes 

necessários em grandes quantidades

Macronutrientes

Madigan et al., 2004.

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Micronutrientes (elementos-traço)

Madigan et al., 2004.

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Fatores orgânicos de crescimento

Algumas bactérias necessitam de fontes extracelulares de vitaminas, que atuam como coenzimas.

Ex. bactérias lácticas (Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc)

Madigan et al., 2004.

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Microrganismos em meio de cultura

Meio de cultura satisfatório

Crescimento e multiplicação

Síntese de seus próprios monômeros

Deverá conter: Fonte de carbono Nitrogênio Sais inorgânicos

Em certos casos: Vitaminas (tiamina, biotina, cobalamina...) Outros fatores de crescimento (Aminoácidos, purinas, pirimidinas)

Meios de Cultura

Soluções nutrientes utilizadas para promover o crescimento de microrganismos em laboratório.

Inóculo: microrganismos que são colocados em um meio de cultura para iniciar o crescimento.

Cultura: microrganismos que crescem e se multiplicam nos meios de cultura.

Meios

Quimicamente definidos:

Quantidades precisas de compostos químicos inorgânicos ou orgânicos altamente purificados, adicionados a água

destilada.

Complexos (ou indefinidos):

Não se conhece a composição precisa de alguns componentes. Empregam produtos

de digestão da caseína (proteína do leite), de carne, de soja, de leveduras, extratos de

plantas, entre outros.

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Meios de cultura

Utilizados para o cultivo dos microrganismos;

Quimicamente definidos– Definição exata

Retirando ou adicionando um constituinte ao meio definido, pode-se saber se aquele constituinte é essencial para o crescimento do microrganismo.

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Meios comerciais

➢Já contém todos os componentes desejados;

➢Adiciona-se água

➢Esteriliza-se 121ºC durante 20 minutos.

➢Distribui-se em placas de Petri também esterilizadas.

➢Armazena-se em geladeira embaladas em sacos plásticos para diminuir a desidratação.

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Composição:

Peptona(Fonte de nitrogênio) Triptose(reações de fermentações)

Extrato de carne(carboidratos, constituintes minerais, vitaminas) Extrato de leveduras(Fonte de vitaminas)

Água(destilada / deionizada)

Sangue (Fator de crescimento, rico em nitrogênio, carboidratos e vitaminas)

Microrganismos em meio de cultura

Ágar:

polissacarídeo complexo solidificante obtido de algas marinhas.

❖Poucos microrganismos degradam o ágar.

❖Temperatura de fusão inferior à temperatura da água.

❖Permanece líquido até 40ºC.

❖Na técnica de Pour plate o ágar é mantido a 50ºC e é adicionado sobre o inóculo sem afetar, ou causar danos a bactéria.

❖Dependendo de sua concentração os meios podem ser classificados quanto a consistência:

- Líquido – menos de 1g de ágar por litro de água - Semi-sólido – 4 g/L

- Sólido – 15 a 18 g/L

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Classificação quanto à função:

-Seletivo -Diferencial -Enriquecedor -Transporte

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Meios Seletivos

Favorece o crescimento da bactéria de interesse impedindo o crescimento de outras bactérias.

Inibidores:substâncias capazes de inibir algumas bactérias que não são de interesse.

1) Corantes:verde brilhante, eosina, cristal violeta...

2) Metais pesados:Bismuto;

3) Substâncias químicas:azida, citrato, desoxicolato, selenito e álcool feniletílico...

4) Agentes antimicrobianos:vancomicina, cloranfenicol 5) Meio hipertônico:alta concentração de sal (7,5%)

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Meio Diferencial

Utilizado para fácil detecção da colônia da bactéria de interesse quando existem outras bactérias crescendo na mesma placa do meio

Substâncias utilizadas como indicadores de atividade enzimáticas que auxiliam na identificação

-Indicadores de pH:fucsina, azul de metileno, vermelho neutro, vermelho de fenol e púrpura de bromocresol. Medem as variações de pH que resultam do metabolismo bacteriano de certos substratos.

-Indicadores diversos:detectam produtos bacterianos específicos. Ex.: íons ferro e ferroso para a detecção de sulfato de hidrogênio

Ágar MacConkey

Peptona de carne...3

Peptona de caseína...17

NaCl...5

Lactose...10 Sais biliares...1,5 Vermelho neutro...0,03 Cristal violeta...0,001 Ágar...13,5

Nitrogênio e carbono

Açúcar

Indicador de pH Inibidor de

Gram+

Inibidor de Gram+

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Meio Seletivo e Diferencial

Muito utilizado na rotina laboratorial

Ágar MacConkey – Seletivo e Diferencial

Seletivo:Cristal violeta e sais biliares– inibem bactérias Gram-positivo;

Diferencial:Este meio possui indicador de pH, por exemplo vermelho neutro:

quando o meio fica ácido a cor fica rosa.

Possui lactose que a bactéria pode degradar (fermentar) produzindo ácido que diminui o pH do meio.

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MacConkey Cultura mista!!!!!!

Lactose +

Lactose -

Seletivo para enterobactérias (Gram-negativo) a partir de

fezes, urina, alimentos,

água...

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E.M.B.

(Eosina Azul de metileno) Para isolamento de

Enterobactérias (Gram–negativo)

Brilho verde metálico Escherichia coli???

Corantes inibem Gram-positivo

Meio seletivo e diferencial

Bactérias produtoras de ácidos fortes formam brilho verde metálico causado pela precipitação do corante nas colônias:

SUGESTIVO de E. coli!!!

E.M.B.

(Eosina Azul de metileno) Para isolamento de

Enterobactérias (Gram–negativo)

Colônias pardo rósea Produtora de ácido fraco

Ex: Enterobacter sp Corantes inibem

Gram-positivo

Meio seletivo e diferencial

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Pseudomonas aeruginosa

Pigmento verdenatural

Escherichia coli

Meio Mueller Hinton

Meio EMB

Serratia marcescens

Pigmentovermelhonatural!!

Brilho verde metálico somente no meio

EMB!

Momento I

“Aprendendo Microbiologia com Poema e Poesia”

http://www.icej.org.br/?p=372

By Ilana Camargo

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25 Encontro com uma Drag queenverde!

Será que vai me notar?

Se isso não ocorrer, não vou chorar, nem tampouco esporular!

Sou mesófiloe sempre estou com você.

No seu calor me sinto bem.

Vou crescer, você vai ver!!

Pode até me cortar o oxigênio, como sou anaeróbio facultativo, vou continuar a crescer, Oh! Gênio!

Porém, se no meu meio jogar sal, me inibirá e te deixarei...

Não souhalófilo, afinal!

Se você quiser me ver, me semeie em EMB e vou aparecer.

Fermento lactose e ácido forte pode ser observado.

Assim, como uma Drag queenverde, por todos posso ser notado.

Sou bacilo Gram Negativo.

Meu nome é Escherichia coli, e nosso encontro pode ser divertido!

De volta à aula...

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Meios

Seletivo:

Favorece o crescimento do microrganismo de interesse e impede o crescimento de outros.

Ex.: Ágar sulfeto de bismuto para isolamento de Salmonella typhia partir das fezes.

Diferencial:

Permite a fácil identificação da colônia da bactéria de interesse, dentre as colônias de outras bactérias

crescidas no meio.

Ex.: Meio ágar sangue para detectar a presença de Streptococcus pyogenes(forma-se um halo claro em

torno da colônia pela lise das hemáceas)

de Enriquecimento:

Semelhante ao seletivo, mas suplementado por nutrientes especiais, com a característica de aumentar o número da bactéria de interesse

tornando-a detectável.

Meios de Cultura

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Ágar Mueller Hinton suplementado com sangue de

carneiro a 5%.

Colônia

Hemólise Meio rico

Permite o crescimento da

maioria das bactérias

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Rico X Enriquecimento

Rico:

é o meio que é suplementado com sangue, soro, suplementos vitamínicos e extrato de levedura para isolar microrganismos exigentes.

Ex: ágar Mueller Hinton suplementado com 5% de sangue de carneiro e ágar chocolate

Meio de enriquecimento:

Incrementa o crescimento de certas espécies bacterianas ao mesmo tempo que inibe o desenvolvimento de microrganismos que não sejam de interesse.

Ex.: Caldo GN e Caldo selenito.

Crescimento microbiano

Biologia IV

Profa. Ilana Camargo

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Crescimento microbiano

Células natatórias (expansivas)

Pedúnculo

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Fissão Binária

Tempo que demora para ocorrer = tempo de geração

Cromossomo, cópias de ribossomos complexos macromoleculares, monômeros e íons inorgânicos

Cromossomo, cópias de ribossomos complexos macromoleculares, monômeros e

íons inorgânicos

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Tempo de geração

•Tempo de Geração: intervalo de tempo em que uma célula origina duas novas células ou tempo necessário para uma população dobrar de número.

Muitas das bactérias estudadas apresentam tgde 1 a 3 h (pode variar de 10 min a >24h).

•Tg de E. coli= 20 min

•20 gerações (~7 horas), 1 célula torna-se em > 1 milhão de células!

•Tgpode ser influenciado pelas condições de cultivo (tipo de meio, temperatura, etc.).

Curva de crescimento típica de uma população bacteriana, a partir de uma cultura em batelada* (Madigan et al., 2004).

* Cultura que se desenvolve em um volume fixo de meio de cultura.

Fases do crescimento de uma população

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LAG

• Pouca ou ausência de divisão celular.

• Síntese enzimática e de moléculas variadas.

• Pode ser curta ou longa, dependendo das condições fisiológicas do inóculo.

• Aumento na quantidade de proteínas, no peso seco e no tamanho celular

Fases do crescimento

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Fases do crescimento

EXPONENCIAL OU Log

• Crescimento exponencial das células – Tempo de Geração constante – linha reta no gráfico.

• Fase que as células estão mais “saudáveis” – utilizadas para estudos enzimáticos e de outros componentes celulares.

• Taxa de crescimento exponencial (número de gerações

por unidade de tempo) de uma população pode ser

influenciada pelas condições de cultivo, por exemplo.

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Fases do crescimento

ESTACIONÁRIA

• Não há crescimento líquido da população, ou seja, o número de células que se divide é equivalente ao número de células que morrem (crescimento críptico).

• Síntese de vários metabólitos secundários (antibióticos e algumas enzimas).

Também pode ocorrer a esporulação das bactérias.

• Alterações de fenótipo por quorum sensing(processo de comunicação celular mediado pela densidade populacional).

• Causas:esgotamento de nutrientes essenciais, acúmulo de produtos de excreção em concentrações inibitórias, alterações no pH.

Fases do crescimento

MORTE OU DECLÍNIO

• Número de células mortas excede o de células vivas.

• Na maioria dos casos, a taxa de morte é inferior à taxa de crescimento exponencial.

• A contagem total permanece relativamente constante,

enquanto a de viáveis cai lentamente. Em alguns casos há

a lise celular.

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Fatores necessários para o crescimento

*

Crescimento microbiano: em microbiologia, refere-se ao aumento no número de células.

Crescimento microbiano*

Fatores físicos: temperatura, pH, pressão osmótica

Fatores químicos: fontes de carbono, nitrogênio,

enxofre, fósforo, oligoelementos, oxigênio,

fatores orgânicos de crescimento (vitaminas,

aminoácidos, purinas, pirimidinas).

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Efeito da temperatura na taxa de crescimento

(Fonte: Madigan et al., 2004).

Taxa de crescimento= variação do número de células ou da massa celular por unidade de tempo

Temperaturas cardeais: mínima, ótima e máxima (variáveis nos diferentes microrganismos)

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Temperatura

Relação da temperatura com as taxas de crescimento. As temperaturas ótimas de cada organismo estão indicadas. (Fonte: Madigan et al., 2004).

•Temperatura de crescimento pode sermínima,ótimaemáxima. Maioria cresce em um intervalo de 30oC entre mínima e máxima.

Psicrófilos:profundezas de oceanos e regiões polares (algas clorofíceas e diatomáceas).

Mesófilos:Temperatura ótima entre 25 e 40oC. Maioria das bactérias.

TermófilosTemperatura entre 45 e 80oC. Fontes termais, camadas superiores de solos que sofrem intensa radiação solar, esterco e silo em fermentação.

Hipertermófilos: Temperatura ótima superior à 80oC. Fontes termais, como as do Parque Yellowstone. Principalmente membros de Archaea.

pH

pH ótimode crescimento refere-se ao pH do meio externo; o pH intracelular deve permanecer próximo à neutralidade.

A escala de pH. (Fonte: Madigan et al., 2004).

•Maior parte das bactérias cresce entre pH 6,5 e 7,5.

•Acidófilos:muitos fungos (pH ótimo em torno de 5 ou inferior), vários gêneros de Archaea.

•Alcalifílicos:muitas espécies de Bacilluse algumas arquéias (que também são halofílicas).

•Adição de sais de fosfato (KH2PO4) em meios de cultura funcionam como tampão para neutralizar, por exemplo, ácidos produzidos por bactérias em crescimento.

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Pressão osmótica

Efeito da concentração do íon sódio no crescimento de microrganismos com diferentes tolerâncias ou necessidades de sal.

(Madigan et al., 2004).

Os microrganismos que tem necessidades específicas de NaCl para seu crescimento ótimo podem ser :

halófilos discretos:[ ] baixas –1 a 6%

halófilos moderados:[ ] moderadas –6 a 15%

halófilos extremos: [ ] altas –15 a 30%

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Relações dos microrganismos com o oxigênio

Aeróbios

Aeróbios estritos ou obrigatórios

Microaerófilos

Aeróbios facultativos

Anaeróbios

Obrigatórios

Aerotolerantes

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Microrganismos variam quanto suas necessidades ou tolerância ao oxigênio

- Aeróbios–microrganismos capazes de utilizar o Oxigênio molecular, O2.(Ar contém 21% de O2)

-Produzem mais energia a partir do uso de nutrientes.

-Aeróbios estritos ou obrigatórios:São os microrganismos que necessitam de O2para sua sobrevivência.

Relações dos microrganismos com o oxigênio

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- Microaerófilos

Aeróbias necessitando de O2,mas em concentrações menores do que a encontrada no ar.

São sensíveis aos radicais superóxidos ou peróxidos, produzidos em concentrações letais quando em condições de altas concentrações de oxigênio.

Relações dos microrganismos com o oxigênio

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- Aeróbios facultativos

Podem utilizar o O2quando disponível, mas na sua ausência, são capazes de continuar seu crescimento através darespiração anaeróbia ou da fermentação.

A eficiência na produção de energia diminui quando o O2não está disponível.

Exemplo:Escherichia coli

Outras bactérias substituem o oxigênio, durante a respiração anaeróbia, por aceptores de elétrons como os íons nitrato.

Relações dos microrganismos com o oxigênio

- Anaeróbios obrigatórios ou estritos

São microrganismos que não utilizam o O2para reações de produção de energia.

O2pode ser um produto danoso para muitos destes.

Exemplo:GêneroClostridium =tétano e botulismo

Relações dos microrganismos com o oxigênio

Alguns microrganismos não são capazes de respirar oxigênio:

Anaeróbios

Obrigatórios Aerotolerantes

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- Anaeróbios aerotolerantes

Toleram a presença do oxigênio, mas não podem utilizá-lo para seu crescimento.

Fermentam carboidratos produzindo ácido lático.

O acúmulo deste ácido inibe o crescimento da microbiota competitiva aeróbia estabelecendo um nicho ecológico.

Exemplo:Lactobacillus

Podem tolerar o oxigênio devido a produção de SOD.

Relações dos microrganismos com o oxigênio

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Controle do

crescimento microbiano

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Controle do crescimento microbiano

✓Termos importantes

✓Controle antimicrobiano por agentes físicos

✓Controle antimicrobiano por agentes químicos

✓Agentes antimicrobianos utilizados in vivo

✓Resistência a antimicrobianos

Termos importantes

Desinfecção*: processo de eliminação das formas vegetativas de praticamente todos os microrganismo patogênicos de objetos ou superfícies inertes (não garante a eliminação de todos os microrganismos, nem endósporos).

quando em tecido vivo=Anti-sepsia

Descontaminação:tratamento que torna seguro o manuseio de um objeto ou superfície inanimada (= remoção dos microrganismos).

Desinfetante: Agente antimicrobiano utilizado em objetos inanimados, mas pode ser prejudicial aos tecidos humanos.

Agente anti-séptico: agente antimicrobiano, voltado para a destruição dos microrganismos patogênicos, suficientemente atóxico para ser aplicados em tecidos vivos.

*atenção para este termo no livro do Tortora, 8ª. edição português , que em alguns trechos está definido erroneamente como“destruição dos patógenos de vegetais”.

Esterilização: destruição de todas as formas de vida microbiana (incluindo os endósporos e vírus).

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Agentes bactericida, fungicida, viricida: que matam bactérias, fungos e vírus, respectivamente.

Agentes bacteriostático, fungistático, viriostático: que inibem o crescimento de bactérias, fungos e vírus, respectivamente.

Termos importantes

alteração da permeabilidade da membrana plasmática

danos às proteínas e aos ácidos nucléicos

Ações dos agentes de controle microbiano

Físicos Agentes

Químicos

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Ações dos agentes de controle microbiano

alteração da permeabilidade da membrana plasmática

Regula ativamente a passagem de nutrientes para a célula e a eliminação de dejetos da mesma.

 Lesão aos lipídeos ou proteínas da membrana plasmática por agentes antimicrobianos, como os compostos de amônio quarternário, causa tipicamente o vazamento do conteúdo celular no meio circundante e interfere com o crescimento da célula

(Tortora, Funke e Case)

Danos às proteínas e aos ácidos nucléicos

Ações dos agentes de controle microbiano

Bactérias = “sacos de enzimas”

Proteínas vitais para atividades celulares dependem da sua forma tridimensional Calor ou produtos químicos rompimento das

pontes de hidrogênio

Pontes dissulfeto

Dano aos ácidos nucléicos calor, radiação ou substâncias químicas impedem a realização de funções metabólicas, replicação

(Tortora, Funke e Case)

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Agentes físicos de controle

Agentes físicos de controle

Calor

Úmido

Seco

Desnaturação de enzimas

Resistência ao calor difere entre os microrganismos

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Métodos físicos de controle microbiano

(Tortora, Funke e Case)

(Tortora, Funke e Case)

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Fervura (100°C ao nível do mar)mata formas vegetativas dos patógenos bacterianos, quase todos os vírus, e os fungos e seus esporos dentro de“10 minutos

•Vapor de fluxo livre (não pressurizado) equivalente à água fervente, no entanto, endósporos e alguns vírus não são destruídos tão rapidamente

•Vírus da hepatite pode sobreviver até 30 minutos de fervura

•Alguns endósporos bacterianos podem resistir à fervura por mais de 20 horas

 Fervura nem sempre é um bom procedimento confiável de esterilização, mas a fervura breve matará a maioria dos microrganismos patógenosalimentos e água seguros para ingestão

Métodos físicos de controle microbiano

(Tortora, Funke e Case)

Autoclave

Método preferencial para esterilização a menos que o material seja danificado pelo calor ou umidade Vapor de fluxo livre 100°C pressão atmosférica ao

nível do mar

1 ATM acima (15 psi) 121°C 15 minutos

Maior volume mais tempo

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Autoclave

Autoclave

(Tortora, Funke e Case)

Indicadores de temperatura

Controle de esterilização:

Temperatura - OK Tempo - ???

Autoclave

Controle de qualidade do processo

Indicadores biológicos

Controle de esterilização:

Temperatura - OK Tempo - OK

(Tortora, Funke e Case)

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Filtração

Poros de 0,22 µm

(Tortora, Funke e Case)

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Filtração: Filtros HEPA

Filtros de partículas de ar de alta eficiência (high efficiency particulate air)

Removem quase todos os microrganismos maiores que cerca de 0,3 m de diâmetro

(Tortora, Funke e Case)

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Filtração: Filtros HEPA

Filtros de partículas de ar de alta eficiência (high efficiency particulate air)

(Tortora, Funke e Case)

Radiação esterilizante não-ionizante e ionizante

ionizante

Ionização da água produzindo íons hidroxila altamente reativos que agem no DNA e componentes orgânicos celulares

Ex. Cobalto radioativo 

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Radiação não-ionizante: UV

Luz Ultra-violeta danifica o DNA das células expostas produzindo ligações entre timinas adjacentes na cadeia de DNA

Inibem a replicação correta do DNA durante a reprodução da célula

comprimento de onda mais efetivo: 260 nm

Luz não muito penetrante

microrganismos devem estar expostos, se estiverem protegidos por uma superfície não serão atingidos

Pode lesar os olhos humanos e a exposição prolongada pode causar queimaduras e câncer de pele em seres humanos

Desvantagem

(Tortora, Funke e Case)

-Ligue o fluxo laminar (filtração do ar) -Limpe a superfície interna com álcool 70%

-Ligue a luz UV por 15 minutos antes de usar

Filtros HEPA +

Luz Ultra-violeta

(Tortora, Funke e Case)

Câmara de Biossegurança

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Congelamento a baixas temperaturas

- 80°C

Diminui o metabolismo das bactérias;

• Devido a temperatura ótima da atividade enzimática e devido ao fato de não ter água no estado líquido disponível para reação;

• Efeito bacteriostático.

(Tortora, Funke e Case)

Congelamento a baixas temperaturas

Ideal para bactérias: congelamento rápido!!

Usar criopreservantes como glicerol ou DMSO

Com o crescimento lento há a formação de cristais de gelo que rompem a estrutura celular e molecular das bactérias

Uma parte da população morre, mas sempre há sobreviventes!

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Métodos químicos de controle microbiano

Tecidos vivos

Objetos inanimados

Poucos atingem a esterilidade, a maioria reduz a população para níveis seguros ou removem as formas vegetativas

http://www.answersingenesis.org/assets/images/articles/aid/v4/antiseptic-surgery.jpg

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Clorexidina

CB-30 T.A. tem como principal composto o cloreto de alquil dimetil benzil amônio, que é um agente catiônico de atividade em superfície, com poderosa ação germicida. Usado corretamente nas diluições recomendadas é altamente eficaz contra bactérias, fungos e esporos.

Herbalvet T.A.é um produto para desinfecção e desodorização de ambientes à base de amônia quaternária associada a um produto tensoativo (detergente); o que dispensa o uso de qualquer outro produto para limpeza. As amônias quaternárias (cloreto de benzalcônio) são conhecidas por seu excelente poder

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O óxido de etileno é irritante da pele e mucosas, provoca distúrbios genéticos e neurológicos. É um método, portanto, que apresenta riscos ocupacionais.

• Avaliando um desinfetante –Método de disco-difusão

Métodos químicos de controle microbiano

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Métodos químicos de controle microbiano

Métodos químicos de controle microbiano

Mata as bactérias e fungos, mas não tem ação em endósporo e vírus não-envelopados

- Não deixa resíduos!!

70% é a concentração mais usada

60-95% parecem matar coma mesma rapidez Desnaturação das proteínas requer água!!

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Agentes antimicrobianos utilizados in vivo

http://www.sjtresidencia.com.br/invivo/?p=5913

Paul Ehrlich – Bala mágica

“Que mate um microrganismo, sem matar seu hospedeiro”

Idéia de Toxicidade Seletiva!

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Agentes antimicrobianos utilizados in vivo

Agentes quimioterápicos:sintéticos ou naturais (antibióticos).

Antibiótico: substância produzida por microrganismos que, em pequenas quantidades, inibe o crescimento de outros

microrganismos.

1940:primeiro teste clínico da penicilina por um grupo de

cientistas da Universidade de Oxford, liderados por Howard Florey e Ernst Chain.

•Mais da metade dos antibióticos produzidos são obtidos de espécies de Streptomyces–bactéria filamentosa do solo. Alguns de Bacilluse outros dos fungos Penicilliume Cephalosporium.

Droga antimicrobiana ideal é a que tem

toxicidade seletiva: capacidade do composto de inibir bactérias ou outros agentes patogênicos sem provocar efeitos adversos no hospedeiro.

Ação das drogas antimicrobianas

Onde agir???

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Ação das drogas antimicrobianas

Inibição da síntese da parede celular:

✓antibióticos beta-lactâmicos inibem síntese completa do peptideoglicano –impedem a ligação peptídica cruzada, ligando-se às transpeptidases.

Inibição da síntese protéica:

✓ inibem a formação de ligações polipeptídicas durante o alongamento da cadeia, por meio da união com a subunidade 50S;

✓reagem com a subunidade 30S, interferindo na fixação do tRNA, portanto impedindo a adição de aminoácidos no alongamento da cadeia polipetídica;

✓alteração da conformação da subunidade 30S, impedindo a leitura correta do mRNA;

Ação das drogas antimicrobianas

Danos à membrana plasmática

✓polimixina B liga-se ao fosfolipídeo da membrana, rompendo-a (uso tópico).

✓drogas antifúngicas agem sobre o ergosterol (esterol da MP); não tem efeito sobre bactérias.

Inibição da síntese de ácidos nucléicos

✓interferência nos processos de replicação e transcrição do DNA dos MO (baixo grau de toxicidade seletiva).

Inibição da síntese de metabólitos essenciais

✓Um tipo de sulfa, p.e., compete com o PABA (ácido paraminobenzóico), um substrato para a síntese do ácido fólico (vitamina que atua como co-enzima para a síntese de aminoácidos e bases dos ácidos nucléicos).

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Ação das drogas antimicrobianas

Ação de peptídio antimicrobianos catiônicos em S. aureus

membrane cracks,

leakage of cytoplasmic contents, membrane potential disruption, and eventually the

disintegration of the membrane (Pouny et al., 1992)

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Ação da polimixina na membrana citoplasmática

Inibição da síntese protéica por antibióticos.

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Mecanismo de ação da maioria dos agentes quimioterápicos antimicrobianos.

THF = tetraidrofolato, DHF = diidrofolato, PABA = ácido paraminobenzóico.

Ácido para-aminobenzóico

Imagem

Referências

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