Microbiologia Médica e Imunologia

Autor(es): Warren Levinson
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Microbiologia médica e imunologia, 13ª edição, contempla aspectos básicos e clínicos da bacteriologia, virologia, micologia, parasitologia e imunologia. Esta nova edição traz também uma seção inteiramente nova sobre doenças infecciosas importantes, organizadas por sistemas de órgãos. Destacam-se ainda as questões para autoavaliação e os casos clínicos.  

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Capítulo 1 - Bactérias Comparadas a Outros Microrganismos

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Bacteriologia Básica

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T

E

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C A P Í T U L O

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Bactérias Comparadas a

Outros Microrganismos

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Micróbios que causam doenças infecciosas

Conceitos-chave

Características importantes

Aplique seu conhecimento

Eucariotos e procariotos

Questões para autoavaliação

Terminologia

MICRÓBIOS QUE CAUSAM DOENÇAS

INFECCIOSAS

Os agentes de doenças infecciosas humanas pertencem a cinco principais grupos de organismos: bactérias, fungos, protozoários, helmintos e vírus. As bactérias pertencem ao reino dos procariotos, os fungos (leveduras e bolores) pertencem ao reino dos fungos, e os protozoários são membros do reino dos protistas. Por fim, os helmintos (vermes) são classificados no reino dos animais

(Tabela 1-1) Protistas e fungos se distinguem dos animais e plantas por serem ou unicelulares ou então organismos multicelulares relativamente simples. Por outro lado, os helmintos são organismos multicelulares complexos. Em conjunto, os helmintos e os protozoários são denominados parasitas. Os vírus são muito distintos dos demais organismos – não exibem natureza celular, mas se multiplicam somente dentro de células.

 

Capítulo 2 - Estrutura de Células Bacterianas

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Estrutura de Células

Bacterianas

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Forma e tamanho da célula bacteriana

Estrutura da célula bacteriana

Estruturas externas à parede celular

Esporos bacterianos

Parede celular

Conceitos-chave

Membrana citoplasmática

Aplique seu conhecimento

Citoplasma

Questões para autoavaliação

FORMA E TAMANHO DA CÉLULA

BACTERIANA

As bactérias podem ser classificadas, de acordo com sua forma, em três grupos básicos: cocos, bacilos e espiroquetas

(Figura 2-1). Os cocos são esféricos, os bacilos exibem forma de bastonete, e os espiroquetas são espiralados. Algumas bactérias variam quanto à forma, sendo referidas como pleomórficas

(com muitas formas). A forma de uma bactéria é determinada por sua parede celular rígida. O aspecto microscópico de uma bactéria corresponde a um dos critérios mais importantes utilizados em sua identificação.

Além de suas formas características, o arranjo das bactérias

 

Capítulo 3 - Crescimento

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Crescimento

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Ciclo de crescimento

Conceitos-chave

Crescimento aeróbio e anaeróbio

Aplique seu conhecimento

Fermentação de açúcares

Questões para autoavaliação

CICLO DE CRESCIMENTO

As bactérias reproduzem-se por fissão binária, processo em que uma célula parental divide-se, originando duas células-filhas.

Pelo fato de uma célula originar duas células-filhas, é referido que as bactérias realizam crescimento exponencial (crescimento logarítmico). O conceito de crescimento exponencial pode ser ilustrado pela seguinte relação:

Número de células

1

2

4

8

16

Exponencial

20

21

22

23

24

Assim, uma bactéria produzirá 16 bactérias após quatro gerações.

O tempo de duplicação (geração) das bactérias varia de

20 minutos, no caso de Escherichia coli, a mais de 18 horas, no caso de Mycobacterium tuberculosis. O crescimento exponencial e o tempo curto de duplicação de alguns organismos resultam na rápida geração de grande número de bactérias. Por exemplo, um organismo E. coli originará uma progênie superior a 1.000 em aproximadamente três horas, e acima de 1 milhão em cerca de sete horas. O tempo de duplicação varia não somente em relação

 

Capítulo 4 - Genética

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Genética

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Introdução

3. Transformação

Mutações

Recombinação

Transferência de DNA dentro das células bacterianas

Conceitos-chave

Transferência de DNA entre células bacterianas

Aplique seu conhecimento

1. Conjugação

Questões para autoavaliação

2. Transdução

INTRODUÇÃO

O material genético de uma bactéria típica, Escherichia coli, consiste em uma única molécula de DNA circular com peso molecular de cerca de 2 3 109, sendo composta por aproximadamente

5 3 106 pares de bases. Essa quantidade de informação genética

é capaz de codificar cerca de 2 mil proteínas com peso molecular médio de 50 mil. O DNA do menor organismo de vida livre, a bactéria desprovida de parede Mycoplasma, exibe peso molecular de 5 3 108. O DNA de células humanas contém cerca de 3 3 109 pares de bases e codifica aproximadamente 100 mil proteínas.

Observa-se que as bactérias são haploides; em outras palavras, possuem um único cromossomo e, portanto, uma única cópia de cada gene. As células eucarióticas (como as células humanas) são diploides, significando que apresentam um par de cada cromossomo e, assim, possuem duas cópias de cada gene.

 

Capítulo 5 - Classificação de Bactérias de Importância Médica

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Classificação de Bactérias de Importância Médica

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Princípios de classificação

Questões para autoavaliação

Conceitos-chave

PRINCÍPIOS DE CLASSIFICAÇÃO

A classificação atual das bactérias baseia-se principalmente em características morfológicas e bioquímicas. Um esquema que divide os microrganismos de importância médica por gênero é apresentado na Tabela 5-1. Com objetivos pedagógicos, esse esquema de classificação difere dos derivados de princípios taxonômicos estritos de duas maneiras:

(1) Estão incluídos apenas os organismos descritos neste livro na seção sobre bactérias de importância médica.

(2) Uma vez que existem inúmeros bacilos gram-negativos, esses bacilos são divididos em três categorias: organismos respiratórios, organismos zoonóticos e organismos entéricos e relacionados.

O critério inicial utilizado na classificação consiste na natureza da parede celular; ou seja, a parede é rígida, flexível ou ausente? As bactérias que apresentam paredes rígidas e espessas podem ser subdivididas em bactérias de vida livre, capazes de crescer em meios laboratoriais na ausência de células humanas ou animais, e bactérias que não são de vida livre, as quais correspondem a parasitas intracelulares obrigatórios e, portanto, capazes de crescer apenas no interior de células humanas ou de outros animais. Os organismos de vida livre podem ainda ser subdivididos, de acordo com a morfologia e a reação tintorial, em uma variedade de cocos e bacilos gram-positivos e gram-negativos, com diferentes exigências em relação ao oxigênio e à capacidade de formação de esporos. As bactérias que apresentam paredes delgadas e flexíveis (os espiroquetas) e as desprovidas de parede celular (os micoplasmas) formam unidades distintas.

 

Capítulo 6 - Microbiota Normal

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Microbiota Normal

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Conceito de microbiota normal

Microbiota normal do trato urogenital

Microbiota normal da pele

Conceitos-chave

Microbiota normal do trato respiratório

Aplique seu conhecimento

Microbiota normal do trato gastrintestinal

Questões para autoavaliação

CONCEITO DE MICROBIOTA NORMAL

A microbiota normal é o termo utilizado para descrever as várias bactérias e fungos que são residentes permanentes de determinados locais corporais, especialmente a pele, a parte oral da faringe, o colo e a vagina (Tabelas 6-1 e 6-2). Vírus e parasitas

(protozoários e helmintos), que formam os outros grupos principais de microrganismos, não são normalmente considerados membros da microbiota normal, embora eles possam estar presentes em indivíduos assintomáticos. Organismos da microbiota normal são frequentemente denominados comensais. Comensais são organismos que se beneficiam de outros organismos, mas que não trazem danos ao hospedeiro.

 

Capítulo 7 - Patogênese

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Patogênese

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Princípios da patogênese

Infecções bacterianas associadas com o câncer

Por que as pessoas adquirem doenças infecciosas?

Tipos de infecções bacterianas

Linhagens diferentes de uma mesma espécie de bactéria podem gerar doenças diferentes

Estágios da patogênese bacteriana

Estágios característicos de uma doença infecciosa

Determinantes da patogênese bacteriana

O microrganismo isolado do paciente realmente causou a doença?

1. Transmissão

2. Aderência às superfícies celulares

3. Invasão, inflamação e sobrevivência intracelular

4. Produção de toxinas

Conceitos-chave

Aplique seu conhecimento

Questões para autoavaliação

5. Imunopatogênese

PRINCÍPIOS DA PATOGÊNESE

Um microrganismo é considerado um patógeno quando é capaz de causar doença. Alguns microrganismos, por sua vez, são altamente patogênicos (i.e., causam doença com frequência), enquanto outros raramente causam doença. Patógenos oportunistas são os que raramente provocam doença em indivíduos imunocompetentes, mas que podem causar infecções graves em pacientes imunocomprometidos. Os oportunistas frequentemente pertencem à microbiota normal do corpo. A origem do termo oportunista refere-se à habilidade de o microrganismo aproveitar a oportunidade oferecida por um hospedeiro cujas defesas imunes estão reduzidas e provocar uma doença.

 

Capítulo 9 - Diagnóstico Laboratorial

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Diagnóstico Laboratorial

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CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Abordagem do diagnóstico laboratorial

Métodos bacteriológicos

Hemoculturas

Culturas de garganta

Culturas de escarro

Culturas de líquido cerebrospinal

Coprocultura

Uroculturas

Culturas do trato genital

Métodos imunológicos

Identificação de um organismo por meio da utilização de um antissoro conhecido

Identificação de anticorpos séricos por meio da utilização de antígenos conhecidos

Métodos baseados na detecção de ácidos nucleicos

Conceitos-chave

Aplique seu conhecimento

Questões para autoavaliação

Culturas de feridas e abscessos

ABORDAGEM DO DIAGNÓSTICO

LABORATORIAL

O diagnóstico laboratorial de doenças infecciosas envolve duas abordagens principais: uma consiste na abordagem bacteriológica, na qual o organismo é identificado por meio de técnicas de coloração e cultivo, e a outra consiste na abordagem imunológica (sorológica), na qual o organismo é identificado pela detecção de anticorpos contra o organismo no soro do paciente.

 

Capítulo 10 - Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação

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Fármacos Antimicrobianos:

Mecanismo de Ação

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CONTEÚDO DO CAPÍTULO

PRINCÍPIOS DE TERAPIA ANTIMICROBIANA

Mecanismos farmacológicos adicionais

ATIVIDADE BACTERICIDA E BACTERIOSTÁTICA

QUIMIOPROFILAXIA

MECANISMOS DE AÇÃO

PROBIÓTICOS

Inibição da síntese da parede celular

Conceitos-chave

Inibição da síntese proteica

Aplique seu conhecimento

Inibição da síntese de ácidos nucleicos

Questões para autoavaliação

Alteração da função da membrana celular

PRINCÍPIOS DE TERAPIA ANTIMICROBIANA

O conceito mais importante que fundamenta a terapia antimicrobiana corresponde à toxicidade seletiva, isto é, a inibição seletiva do crescimento do microrganismo sem danos ao hospedeiro. A toxicidade seletiva é obtida explorando-se as diferenças entre o metabolismo e a estrutura do microrganismo e as características correspondentes das células humanas. Por exemplo, as penicilinas e cefalosporinas são agentes antibacterianos eficazes porque impedem a síntese de peptideoglicano, inibindo o crescimento das células bacterianas, mas não das células humanas.

 

Capítulo 11 - Fármacos Antimicrobianos: Resistência

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Fármacos Antimicrobianos:

Resistência

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Princípios de resistência a antibióticos

Testando a sensibilidade aos antibióticos

Concentração inibidora mínima

Bases genéticas da resistência

Resistência mediada por cromossomos

Concentração bactericida mínima

Resistência mediada por plasmídeos

Atividade bactericida do soro

Resistência mediada por transposons

Produção de b-lactamase

Mecanismos específicos de resistência

Uso de combinações de antibióticos

Bases não genéticas da resistência

Conceitos-chave

Seleção de bactérias resistentes por uso excessivo e uso incorreto de antibióticos

Aplique seu conhecimento

PRINCÍPIOS DE RESISTÊNCIA A

ANTIBIÓTICOS

Há quatro mecanismos principais que medeiam a resistência das bactérias aos fármacos (Tabela 11-1). (1) As bactérias produzem enzimas que inativam o fármaco (p. ex., as b-lactamases podem inativar penicilinas e cefalosporinas pela clivagem do anel b-lactâmico do fármaco). (2) As bactérias sintetizam alvos modificados, contra os quais os fármacos não têm efeito (p. ex., uma proteína mutante na subunidade ribossomal 30S pode resultar em resistência à esTABELA 11-1

 

Capítulo 12 - Vacinas Bacterianas

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C A P Í T U L O

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Vacinas Bacterianas

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Princípios das vacinas bacterianas

Conceitos-chave

Imunidade ativa

Aplique seu conhecimento

Imunidade passiva

Questões para autoavaliação

PRINCÍPIOS DAS VACINAS BACTERIANAS

Imunidade ativa

As doenças bacterianas podem ser prevenidas pelo uso de imunizações que induzem a imunidade ativa ou passiva. A imunidade ativa é induzida por vacinas preparadas a partir de bactérias ou de seus produtos. Este capítulo apresenta um resumo dos tipos de vacinas (Tabela 12-1); a informação detalhada referente a cada vacina é apresentada nos capítulos que abordam os organismos específicos. A imunidade passiva é fornecida pela administração de anticorpos pré-formados em preparações chamadas de imunoglobulinas. As imunoglobulinas úteis contra doenças bacterianas são descritas a seguir. A imunidade passiva-ativa envolve a administração de imunoglobulinas para fornecer proteção imediata e de uma vacina para fornecer proteção a longo prazo. Essa abordagem é descrita a seguir, na seção sobre a antitoxina tetânica.

 

Capítulo 13 - Esterilização e Desinfecção

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C A P Í T U L O

Esterilização e Desinfecção

13

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

PRINCÍPIOS DE ESTERILIZAÇÃO E DESINFECÇÃO

AGENTES FÍSICOS

TAXA DE MORTE DE MICRORGANISMOS

Calor

AGENTES QUÍMICOS

Radiação

Ruptura de membranas celulares

Filtração

Modificação de proteínas

Conceitos-chave

Modificação de ácidos nucleicos

Aplique seu conhecimento

Questões para autoavaliação

PRINCÍPIOS DE ESTERILIZAÇÃO E DESINFECÇÃO

A esterilização é a inativação ou remoção de todos os microrganismos, incluindo os esporos bacterianos, os quais são altamente resistentes. A esterilização costuma ser realizada pela autoclavação, que consiste na exposição a vapor a 121°C, sob pressão de

15 lb/pol2, por 15 minutos. Instrumentos cirúrgicos, que podem ser danificados por calor úmido, em geral, são esterilizados por meio da exposição ao gás óxido de etileno, ao passo que a maioria das soluções intravenosas é esterilizada por filtração.

 

Capítulo 14 - Visão Geral dos Principais Patógenos e Introdução às Bactérias Anaeróbias

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Bacteriologia Clínica

Visão Geral dos Principais

Patógenos e Introdução às

Bactérias Anaeróbias

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II

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14

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Visão geral dos principais patógenos

Introdução às bactérias anaeróbias

Diagnóstico laboratorial

Tratamento

Características importantes

Conceitos-chave

Anaeróbios de interesse médico

Aplique seu conhecimento

Infecções clínicas

Questões para autoavaliação

VISÃO GERAL DOS PRINCIPAIS

PATÓGENOS

Os principais patógenos bacterianos estão apresentados na Tabela 14-1 e serão descritos nos Capítulos 15 a 26. A fim de que o leitor possa concentrar-se nos patógenos importantes, as bactérias de menor importância médica são descritas em um capítulo à parte (ver Capítulo 27).

A Tabela 14-1 está dividida em organismos que são corados imediatamente pelo método de Gram e aqueles que não o são.

Os organismos corados pelo método de Gram são classificados em quatro categorias: cocos gram-positivos, cocos gram-negativos, bacilos gram-positivos e bacilos gram-negativos. Uma vez que existem vários tipos de bacilos gram-negativos, eles foram separados em três grupos:

 

Capítulo 15 - Cocos Gram-Positivos

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C A P Í T U L O

Cocos Gram-Positivos

15

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Introdução

Aplique seu conhecimento

Staphylococcus

Resumos dos organismos

Streptococcus

Questões para autoavaliação

Streptococcus pneumoniae

INTRODUÇÃO

Características importantes

Há dois gêneros de cocos gram-positivos de importância médica:

Staphylococcus e Streptococcus. Dois dos mais importantes patógenos de seres humanos, Staphylococcus aureus e Streptococcus pyogenes, são descritos neste capítulo. Os estafilococos e estreptococos são imóveis e não formam esporos.

Tanto os estafilococos quanto os estreptococos são cocos gram-positivos, apesar de serem diferenciados por dois critérios principais:

Os estafilococos são cocos gram-positivos esféricos, organizados em agrupamentos irregulares semelhantes a cachos de uvas

(Figura 15-5). Todos os estafilococos produzem catalase, ao contrário dos estreptococos (a catalase degrada H2O2 a O2 e H2O).

 

Capítulo 16 - Cocos Gram-Negativos

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C A P Í T U L O

Cocos Gram-Negativos

16

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Neisseria

Aplique seu conhecimento

1. Neisseria meningitidis

Resumos dos organismos

2. Neisseria gonorrhoeae

Questões para autoavaliação

NEISSERIA

Doenças

O gênero Neisseria contém dois importantes patógenos humanos: Neisseria meningitidis e Neisseria gonorrhoeae. Neisseria meningitidis causa principalmente meningite e meningococemia (Figura 16-1). É a principal causa de morte por infecção em crianças nos Estados Unidos. A N. gonorrhoeae causa a gonorreia

(Figura 16-2), a segunda infecção bacteriana notificável mais frequente nos Estados Unidos (Tabelas 16-1 e 16-2). Também causa conjuntivite neonatal (oftalmia neonatal) (Figura 16-3) e doença inflamatória pélvica (DIP). A Neisseria meningitidis é também conhecida como meningococo, ao passo que Neisseria gonorrhoeae é conhecida como gonococo.

Características importantes

As neissérias são cocos gram-negativos semelhantes a um par de feijões (Figura 16-4).

 

Capítulo 17 - Bacilos Gram-Positivos

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C A P Í T U L O

17

Bacilos Gram-Positivos

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Introdução

BACILOS GRAM-POSITIVOS NÃO FORMADORES DE ESPOROS

BACILOS GRAM-POSITIVOS FORMADORES DE ESPOROS

Corynebacterium diphtheriae

Bacillus

Listeria monocytogenes

Clostridium

Aplique seu conhecimento

Resumos dos organismos

Questões para autoavaliação

INTRODUÇÃO

Existem quatro gêneros de bacilos gram-positivos de importância médica: Bacillus, Clostridium, Corynebacterium e Listeria. Bacillus e Clostridium formam esporos, ao contrário de Corynebacterium e Listeria. Os membros do gênero Bacillus são aeróbios, ao passo que os do gênero Clostridium são anaeróbios (Tabela 17-1).

Esses bacilos gram-positivos também podem ser diferenciados com base em seu aspecto, pela coloração de Gram.

As espécies de Bacillus e Clostridium são mais longas e coram-se mais intensamente que as espécies de Corynebacterium e

Listeria. As espécies de Corynebacterium exibem morfologia similar a uma clava (i.e., são mais delgadas em uma extremidade do que na outra). As espécies de Corynebacterium e Listeria exibem, caracteristicamente, morfologia bacilar em forma de

 

Capítulo 18 - Bacilos Gram-Negativos Relacionados ao Trato Intestinal

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C A P Í T U L O

18

Bacilos Gram-Negativos

Relacionados ao

Trato Intestinal

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Introdução

PATÓGENOS EXTERNOS AO TRATO INTESTINAL

Enterobacteriaceae e organismos relacionados

Grupo Klebsiella-Enterobacter-Serratia

PATÓGENOS INTERNOS E EXTERNOS AO TRATO INTESTINAL

Grupo Proteus-Providencia-Morganella

Escherichia

Pseudomonas

Salmonella

Bacteroides e Prevotella

PATÓGENOS ESSENCIALMENTE INTERNOS AO TRATO

INTESTINAL

Aplique seu conhecimento

Shigella

Questões para autoavaliação

Resumos dos organismos

Vibrio

Campylobacter

Helicobacter

INTRODUÇÃO

Os bacilos gram-negativos constituem um grande grupo de organismos diversos (ver Figuras 18-1, 18-2 e 19-1). Neste livro, essas

FIGURA 18-1 Escherichia coli – coloração de Gram. A seta aponta para um bacilo gram-negativo. (Utilizada, com permissão, da Professora Shirley

FIGURA 18-2 Vibrio cholerae – coloração de Gram. A seta longa aponta para um bacilo gram-negativo curvo. A ponta de seta indica um flagelo em uma das extremidades de um bacilo gram-negativo curvo. (Figura cortesia de Public Health Image Library, Centers for Disease

 

Capítulo 19 - Bacilos Gram-Negativos Relacionados ao Trato Respiratório

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C A P Í T U L O

19

Bacilos Gram-Negativos

Relacionados ao

Trato Respiratório

CONTEÚDO DO CAPÍTULO

Introdução

Aplique seu conhecimento

Haemophilus

Resumos dos organismos

Bordetella

Questões para autoavaliação

Legionella

INTRODUÇÃO

Existem três bacilos gram-negativos de importância médica geralmente associados ao trato respiratório, que são Haemophilus influenzae, Bordetella pertussis e Legionella pneumophila

(Tabela 19-1). H. influenzae e B. pertussis são encontrados apenas em seres humanos, ao passo que L. pneumophila é encontrado principalmente em fontes ambientais de água.

HAEMOPHILUS

Doenças

O H. influenzae era a principal causa de meningite em crianças, mas o uso da vacina “conjugada” altamente eficaz reduziu significativamente a incidência de meningite causada por esse microrganismo. Ele ainda é uma importante causa de infecções do trato respiratório superior (otite média, sinusite, conjuntivite e epiglotite) e sepse em crianças. Causa também pneumonia em

 

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