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IX Semana de Biologia da UFPB Mini-curso
Laboratório de Genética de Microrganismos - DBM
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GENOMAS PROCARIÓTICOS
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica GENOMAS PROCARIÓTICOS
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Generalidades ► Comparação de células eucarióticas e procarióticas
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;
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Generalidades Tipos de Elementos Genéticos Células Eucarióticas
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Generalidades Tipos de Elementos Genéticos Células Eucarióticas Células Procarióticas ● Vários cromossomos complexos com histonas ● Presença de íntrons ● Mitocôndrias/Cloroplastos ● Cromossomo único e circular ● Raros íntrons Plasmídos Vírus Transposons
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Generalidades Célula bacteriana Célula animal
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Generalidades Célula bacteriana Célula animal
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Organização Genética dos Genomas Procarióticos
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
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Tipos de Plasmídios ► Plasmídios de Fertilidade (F);
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;
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POR QUE EXISTEM ELEMENTOS DE TRANSPOSIÇÃO?
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Transposons ► Genes de resistência Tn1amp ► Elementos de inserção POR QUE EXISTEM ELEMENTOS DE TRANSPOSIÇÃO? DNA Egoísta ► Aumenta a taxa de mutação da célula ► Adaptação
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Recombinação Transferência Gênica
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Recombinação Transferência Gênica 1 – Transformção 2 – Transdução 3 – Conjugação
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Aspectos Genéticos da Resistência Bacteriana a Drogas
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Aspectos Genéticos da Resistência Bacteriana a Drogas
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QUIMIOTERÁPICOS x ANTIBIÓTICOS
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Generalidades QUIMIOTERÁPICOS x ANTIBIÓTICOS ► Origem dos principais antibióticos Microrganismos Produtores Antibiótico Penicillium Penicilinas Cephalosporium Cefalosporina Streptomyces Estreptomicina, neomicina, canamicina, tobramicina, cloranfenicol, eritromicina, rifampicina, vancomicina, tienamicina Micromonospora Gentamicina, sisomicina Bacilus Polimixinas, bacitracina Chromobacterium Aztreonam
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Ação dos Antimicrobianos
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Ação dos Antimicrobianos ► Bacteriostática ► Bactericida
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1940 – II Guerra Mundial Antibióticos “Balas Mágicas”
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Histórico 1928 – Alexander Fleming Penicilina 1935 – Gerhard Domark Sulfa 1940 – II Guerra Mundial Antibióticos “Balas Mágicas” 1940 – Menos que 1% dos S. aureus Resistentes a Penicilina 1946 – 60% Produtores de Penicilinases ► Estreptomicina, Tetraciclinas, Cloranfenicol, Eritromicina, Penicilinas semi-sintéticas ▬ RESISTÊNCIA NA ERA PRÉ-ANTIBIÓTICA ▬ Streptomyces
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Resistência bacteriana a drogas
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.”
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Bactérias que preocupam
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Bactérias que preocupam Bactéria Resistência a antimicrobianos Doenças principais Staphylococcus aureus Todos Infecção de feridas, sistêmicas e endocardites Enterococcus Vancomicina, 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 influenzae Cloranfenicol, penicilina, tetraciclina, trimetoprim Meningite, pneumonia Pseudomonas ssp. Imipenem, quase todos Pneumonia, infecções
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As causas da resistência
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
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As causas da resistência
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica As causas da resistência ► A tecnologia do DNA recombinante organismos transgênicos vetores plasmídios ► Pressão seletiva natural de muitos antibióticos (fungos e bactérias) ► Exposição a outros agentes seletivos como mercúrio ► Fatores atuais: Maior imunodepressão (decorrente da AIDS, quimioterapia anticâncer e maior freqüência de transplantes) ► Modernos meios de transportes
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Cell wall synthesis
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Como salvar os antimicrobianos
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
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Controle infecção hospitalar
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Controle infecção hospitalar
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Seleção de linhagens resistentes as antimicrobianos
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
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Controle laboratorial do tratamento das infecções bacterianas
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica ► 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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