Vírus e Bactérias
Vírus
Vírus são parasitas, tipicamente variando 0,02 a 0,3 μm. Eles dependem completamente das células (bactérias, plantas ou animais) para se reproduzir. Possuem uma cobertura externa de proteína e algumas vezes de lipídeos, um núcleo de RNA ou DNA e, alguns, as enzimas necessárias para as primeiras etapas da replicação viral.
São principalmente classificados de acordo com a natureza e estrutura dos seus genomas e seus métodos de replicação. Desse modo, há vírus de DNA e vírus de RNA. Cada tipo pode conter material genético de fita simples ou dupla.
Os vírus de DNA normalmente se replicam no núcleo da célula hospedeira e os vírus de RNA no citoplasma.
Para que a infeção ocorra, o vírus primeiramente ataca a célula do hospedeiro em uma das várias moléculas recetoras na superfície celular. O DNA ou o RNA viral, então, separa-se da camada externa (desencapsulamento) e reproduz-se dentro da célula hospedeira, em um processo que requer enzimas específicas. Os componentes virais recém-sintetizados então formam uma partícula viral completa.
A célula hospedeira geralmente morre, liberando novos vírus que infetam outras células hospedeiras. Cada passo da replicação viral recruta diferentes enzimas e substratos e oferece uma oportunidade de interferir no processo da infeção.
O vírus SARS-CoV-2 que causa a COVID-19 é transmitido principalmente através das gotículas que são geradas quando uma pessoa infetada tosse, espirra ou expira. Estas gotículas são pesadas e por isso, não permanecem suspensas no ar por longo período de tempo, depositando-se rapidamente em pavimentos ou superfícies.
Qualquer pessoa pode ser infetada ao inspirar o vírus se estiver próximo de alguém com COVID-19 ou tocar numa superfície contaminada e, em seguida, nos olhos, no nariz ou na boca.
O SARS-CoV-2 é um vírus de ácido ribonucleico (RNA), cujo material genético é representado por uma única molécula de RNA positivo (RNA+). É classificado como RNA+ devido à sua direção no sentido 5’3′, o que significa que pode ser lido diretamente pelas estruturas celulares da célula hospedeira. É considerado um tipo de RNA mensageiro que induz a produção de proteínas virais. Outra característica desse tipo de RNA é a presença da enzima RNA polimerase, a qual acompanha o vírus ou é produzida pela célula infetada. Essa enzima permite a produção de uma molécula de RNA negativo (RNA-) a partir da molécula de RNA+. Essa molécula de RNA negativo (RNA-) é transitória e, a partir dela, são produzidas inúmeras moléculas de RNA positivo (RNA+) que são idênticas ao RNA positivo (RNA+) original. Portanto, a molécula de RNA negativo (RNA-) serve como molde para a produção de moléculas de RNA positivo (RNA+) descendentes do vírus que infetou a célula e esses descendentes parasitarão a célula.
Com as proteínas virais já produzidas, ocorre a montagem dos vírions pela inclusão das moléculas de RNA positivo (RNA+) em capsídeos proteicos. À medida que se aproximam da membrana plasmática celular, os vírions são envolvidos por uma bicamada lipídica, que se abre ao final do processo, liberando grande quantidade de vírus para o exterior da célula.
Bactérias
As bactérias são organismos unicelulares que não possuem núcleo definido nem organelas membranosas. Podem ser classificadas de acordo com o seu formato, sendo as formas mais comuns a esférica (cocos), a de bastão (bacilos) e a espiralada (espiroquetas ou espirilos). Ocorrerem isoladas ou formando agrupamentos. As células bacterianas possuem parede celular, uma estrutura localizada externamente à membrana plasmática.
Elas se reproduzem assexuadamente por um processo chamado divisão binária. A divisão binária ocorre quando uma bactéria duplica o seu material genético e logo em seguida se divide, originando duas células filhas geneticamente iguais a ela.
São classificadas também em dois grupos devido a uma técnica denominada coloração de Gram que permite a análise das diferenças na sua estruturação citológica. Algumas, além da membrana plasmática e a parede celular (formadas por peptideoglicanos), possuem uma terceira camada lipoproteica de revestimento, contendo lipopolissacarídeos. Quando submetida à coloração de Gram, a parede celular das bactérias pode adquirir coloração violeta ou vermelha. As bactérias coradas de violeta são chamadas de gram-positivas e se caracterizam por não apresentarem a camada lipoproteica. Já as bactérias gram-negativas coram-se em vermelho e apresentam uma estrutura mais complexa, com uma camada de lipopolissacarídeos.
Determinar se uma bactéria é gram-positiva ou gram-negativa é importante para indicar o tratamento que deverá ser adotado em caso de infeções. As bactérias gram-negativas são, em geral, mais tolerantes e as gram-positivas são mais sensíveis a antibióticos.
Staphylococcus aureus
O Staphylococcus aureus é uma bactéria esférica, do grupo dos cocos gram-positivos que faz parte da microbiota humana, sendo frequentemente encontrada na pele e nas fossas nasais de pessoas saudáveis, mas que pode provocar doenças que vão desde uma infeção simples, como espinhas e furúnculos, até as mais graves, como pneumonia, meningite, entre outras. Essa bactéria foi uma das primeiras a serem controladas com a descoberta dos antibióticos, entretanto, devido a sua enorme capacidade de adaptação e resistência, tornou-se uma das espécies de maior importância no quadro das infecções hospitalares e comunitárias.
A distribuição de S. aureus é muito ampla, uma vez que essa bactéria é significativamente capaz de resistir à dessecação e ao frio, podendo permanecer viável por longos períodos de tempo em partículas de poeira. Ela pode ser encontrada no ambiente, sendo o homem seu principal reservatório, estando presente em diversas partes do corpo, como fossas nasais, garganta, intestinos e pele.
No início da década de 1970, começaram rapidamente a aparecer, cepas de S. aureus resistentes à meticilina identificadas pela sigla MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus), e também resistentes aos demais betalactâmicos (cefalosporinas e outros). As cepas MRSA rapidamente se disseminaram em ambientes hospitalares, limitando assim, o tratamento com antibióticos.
O combate às cepas de bactérias resistentes aos antibióticos é consideravelmente difícil e por isso devemos adotar medidas que levem à redução do risco de desenvolvimento dessas estirpes.
Klebsiella pneumoniae
A Klebsiella pneumoniae é uma bactéria gram-negativa, em forma de bastão (bacilo), aeróbio facultativo, não esporulado e cujo tamanho varia de 0,3 a 1 µm de diâmetro.
As infecções causadas por Klebsiella spp. ocorrem, geralmente, em pessoas com sistema imunitário deprimido sendo responsável por uma alta taxa de mortalidade. Dentre as síndromes clínicas mais frequentes estão pneumonia, infeções do trato urinário e de feridas, rinite crônica atrófica, artrites, enterites, meningites em crianças e sepse (infeção generalizada).
Em bactérias Gram-negativas, a produção de β-lactamases é a principal forma de resistência bacteriana aos antimicrobianos β-lactâmicos. As β-lactamases são enzimas que promovem a degradação do anel β-lactâmico, inativando o antimicrobiano e impedindo sua atividade contra as enzimas responsáveis pela síntese da parede celular bacteriana.
Entre as β-lactamases, os grupos mais preocupantes atualmente, são as β-lactamases de aspecto ampliado e as carbapenemases. As carbapenemases ocorrem mais frequentemente em enterobactérias.
As enterobactérias são uma família de bactérias Gram negativas, presentes no intestino humano e de outros animais. As enterobactérias resistentes aos Carbapenemos (ERC) constituem um subgrupo dessa família, que possuem resistência aos antimicrobianos do grupo dos carbapenemos.
A Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemases é um tipo de bactéria resistente aos carbapenemos. A Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) é uma β-lactamase. Essa enzima confere resistência a todos os agentes β-lactâmicos (antibióticos) como cefalosporinas, penicilinas, monobactâmicos e, inclusive, a carbapenêmicos. Essa última classe de antimicrobiano é de amplo espectro e é frequentemente utilizada no tratamento de infeções causadas por bactérias multirresistentes. Desse modo, para o tratamento de microrganismos produtores de KPC, restam poucas opções terapêuticas. Essa característica, juntamente do fato da KPC ter alto potencial de propagação, se tornou motivo de preocupação em hospitais e instituições de saúde em todo o mundo.
Esporos
Os esporos são estruturas pequenas produzidas por bactérias, fungos e plantas, com capacidade de gerar um novo indivíduo. Por serem extremamente pequenos e leves, os esporos podem permanecer no ar por longos períodos de tempo e serem deslocados por grandes distâncias.
Esporos Bacterianos
Os esporos bacterianos ou endósporos atuam como estruturas de sobrevivência quando a bactéria se encontra em condições ambientais desfavoráveis. Eles são produzidos pela própria bactéria e encontram-se livremente em seu interior.
A esporulação é o processo pelo qual as bactérias produzem esporos e ocorre através da invaginação de uma dupla camada de membrana celular, que se fecha para envolver um cromossoma e uma pequena quantidade de citoplasma, garantindo assim, a sobrevivência da espécie. Esta camada é a responsável pela resistência à coloração e ao ataque dos agentes físicos e químicos da esterilização e desinfeção. Na fase de esporo, a bactéria pode permanecer dormente por um longo tempo, até que as condições voltem a ser favoráveis. Nesse período, há redução do metabolismo e não ocorre multiplicação e crescimento.
Os esporos são resistentes ao calor, desidratação, radiação e mudanças de pH e podem permanecer viáveis por séculos.
Quando as condições ambientais são favoráveis, o esporo absorve água até inchar e romper-se. Assim, ocorre a germinação, produzindo uma célula idêntica a célula parental.
Esporos de fungos
A reprodução sexuada e assexuada dos fungos é garantida pela produção de esporos.
Os esporos assexuados formam-se por mitose e posterior divisão celular, sem fusão de núcleos. Quando os esporos germinam, tornam-se organismos geneticamente idênticos ao parental. Já os esporos sexuados resultam da fusão de núcleos de duas linhagens opostas de cruzamento de uma mesma espécie de fungo. Esse tipo de esporo é menos frequente.
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