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IX Semana de Biologia da UFPB Mini-curso Laboratório de Genética de Microrganismos - DBM.

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1 IX Semana de Biologia da UFPB Mini-curso Laboratório de Genética de Microrganismos - DBM

2 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica GENOMAS PROCARIÓTICOS

3 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Generalidades Comparação de células eucarióticas e procarióticas Procariotos: As bactérias: Eubactérias (E. coli), Algas Azul-esverdiadas; As Archaea: Arqueobactérias metanogênicas; Termófilas extremas 600ºC; Halófitas extremas 25% NaCl;

4 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Generalidades Tipos de Elementos Genéticos Células Eucarióticas Vários cromossomos complexos com histonas Presença de íntrons Mitocôndrias/Cloroplastos Células Procarióticas Cromossomo único e circular Raros íntrons Plasmídos Vírus Transposons

5 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Célula bacterianaCélula animal Generalidades

6 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Organização Genética dos Genomas Procarióticos E. Coli Genes Organização: Nucleóide DNA + Proteína Plasmídios Replicação dos Plasmídios a) Replicação de entidades independentes b) Replicação de epíssomo integrado

7 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Tipos de Plasmídios Plasmídios de Fertilidade (F); Plasmídios de Resistência (R); Plasmídios de COL Genes Colicinas; Plasmídios Degradativos; Plasmídios de Virulência;

8 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Genes de resistência Tn1amp Transposons Elementos de inserção POR QUE EXISTEM ELEMENTOS DE TRANSPOSIÇÃO? DNA Egoísta Aumenta a taxa de mutação da célula Adaptação

9 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Recombinação Transferência Gênica 1 – Transformção 2 – Transdução 3 – Conjugação

10 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Aspectos Genéticos da Resistência Bacteriana a Drogas

11 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Generalidades QUIMIOTERÁPICOS x ANTIBIÓTICOS Origem dos principais antibióticos Microrganismos Produtores Antibiótico PenicilliumPenicilinas CephalosporiumCefalosporina StreptomycesEstreptomicina, neomicina, canamicina, tobramicina, cloranfenicol, eritromicina, rifampicina, vancomicina, tienamicina MicromonosporaGentamicina, sisomicina BacilusPolimixinas, bacitracina ChromobacteriumAztreonam

12 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Ação dos Antimicrobianos Bacteriostática Bactericida

13 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Histórico 1928 – Alexander Fleming Penicilina 1940 – Menos que 1% dos S. aureus Resistentes a Penicilina 1935 – Gerhard Domark Sulfa 1940 – II Guerra Mundial Antibióticos Balas Mágicas 1946 – 60% Produtores de Penicilinases Estreptomicina, Tetraciclinas, Cloranfenicol, Eritromicina, Penicilinas semi-sintéticas RESISTÊNCIA NA ERA PRÉ-ANTIBIÓTICA Streptomyces

14 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Resistência bacteriana a drogas Resistência natural Ex. Escherichia coli benzilpenicilina Resistência adquirida Ex. E. coli ampicilina O antibiótico não induz resistência. A resistência adquirida é um fenômeno espontâneo da bactéria, sendo os antimicrobianos apenas agentes seletores de amostras resistentes.

15 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Bactérias que preocupam Bactéria Resistência a antimicrobianos Doenças principais Staphylococcus aureusTodosInfecção de feridas, sistêmicas e endocardites EnterococcusVancomicina, aminoglicosídeos, cefalosporinas, penicilinas Infecção de feridas, urinária, sistêmicas e endocardite Mycobacterium tuberculosis Aminoglicosídeos, isoniazina, rifamicina, pirazinamida Tuberculose Streptococcus pneumoniae Aminoglicosídeos, penicilina, cefalosporinas, cloranfenicol, tetraciclina Pneumonia, meningite Haemophilus influenzaeCloranfenicol, penicilina, tetraciclina, trimetoprim Meningite, pneumonia Pseudomonas ssp.Imipenem, quase todosPneumonia, infecções

16 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica As causas da resistência Capacidade de adaptação ao novo ambiente Variabilidade genética gerada por mutação e mecanismos de transferência Condições que favorecem a seleção e disseminação de genes de resistência aos antibióticos Uso abusivo dos antimicrobianos nos hospitais Venda livre/Aquisição direta pelo doente (Automedicação) Indicação indiscriminada por médicos Uso como aditivo em ração animal

17 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Exposição a outros agentes seletivos como mercúrio As causas da resistência Fatores atuais: Maior imunodepressão (decorrente da AIDS, quimioterapia anticâncer e maior freqüência de transplantes) Modernos meios de transportes A tecnologia do DNA recombinante organismos transgênicos vetores plasmídios Pressão seletiva natural de muitos antibióticos (fungos e bactérias)

18 Cell wall synthesis

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20 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Como salvar os antimicrobianos Medidas tecnológicas A busca de novos antimicrobianos Modificar ou rejuvenescer drogas já existentes Obtenção de vacinas por técnicas convencionais ou moleculares Medidas ecológicas Admitir que a resistência bacteriana é sério problema de SAÚDE PÚBLICA (F=G + A) Adotar ações que reduzam o uso dos antimicrobianos: Só usá-los se indispensável Diagnóstico Realizar ANTIBIOGRAMAS Programas de vigilância hospitalar e comunitária Usar vacinas que aumentem as defesas do organismo e reduzam as necessidades de drogas

21 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Controle infecção hospitalar

22 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Seleção de linhagens resistentes as antimicrobianos Transferência de genes de resistência para patógenos e não patógenos Falha da droga e aumento do custo do tratamento

23 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Controle laboratorial do tratamento das infecções bacterianas Determinação da sensibilidade das bactérias aos antimicrobianos Antibiograma com discos/Método de difusão em placas Determinação da concentração inibitória mínima (CIM ou MIC) Placa ágar Inóculo 24-48h Discos Plaqueamento

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