Fontes de Energia e de Carbono

As bactérias podem ser classificadas conforme a fonte de energia e carbono que utilizam:

• Fototróficas: obtêm energia da luz.

• Quimiotróficas: obtêm energia de compostos químicos.

Quanto à fonte de carbono:

• Autotróficas: utilizam CO₂ como fonte de carbono.

• Heterotróficas: utilizam moléculas orgânicas.

Exemplo de combinações:

• Fotoautotróficas: energia da luz e carbono do CO₂.

• Quimioheterotróficas: energia e carbono de compostos orgânicos.

Respiração e Fermentação

1. Respiração
Processo em que as bactérias obtêm energia a partir da oxidação de nutrientes, utilizando uma cadeia transportadora de elétrons. Pode ser:

• Aeróbica: utiliza oxigênio como aceptor final de elétrons. Produz grande quantidade de ATP.

• Anaeróbica: utiliza outras substâncias inorgânicas como aceptor de elétrons (como nitrato ou sulfato). Produz menos ATP que a respiração aeróbica.

2. Fermentação
Processo anaeróbico em que a energia é obtida a partir da quebra parcial de nutrientes, como a glicose, sem a participação da cadeia transportadora de elétrons. Produz menos ATP e resulta em produtos como ácido láctico, etanol ou outros compostos.

Diversidade Metabólica

As bactérias apresentam enorme diversidade metabólica, permitindo que colonizem ambientes extremos:

• Nitrobactérias: realizam quimiossíntese, oxidando compostos inorgânicos como amônia e nitrito.

• Cianobactérias: realizam fotossíntese oxigênica, liberando O₂.

• Bactérias anaeróbias estritas: vivem apenas em ambientes sem oxigênio.

• Bactérias facultativas: podem alternar entre respiração aeróbica e anaeróbica ou fermentação, dependendo da disponibilidade de oxigênio.

1. Madigan, M.T., Bender, K.S., Buckley, D.H., Sattley, W.M., & Stahl, D.A.
   Brock: Biologia dos Microrganismos (15ª edição) — Pearson
   → Um dos livros-texto mais completos sobre microbiologia, aborda em detalhes a estrutura, fisiologia e patogenicidade de bactérias, incluindo M. tuberculosis.

2. Prescott, L.M., Harley, J.P., & Klein, D.A.
   Microbiologia (7ª edição) — Artmed
   → Outro clássico na área, com capítulos dedicados a microrganismos patogênicos e doenças infecciosas.

3. Organização Mundial da Saúde (OMS)
   Global Tuberculosis Report
   → Relatórios anuais com dados atualizados sobre epidemiologia, tratamento e estratégias de controle da tuberculose.
   → https://www.who.int/tb

4. Ministério da Saúde (Brasil)
   Manual de Recomendações para o Controle da Tuberculose no Brasil
   → Documento oficial com orientações sobre diagnóstico, tratamento e prevenção da tuberculose no país.
   → https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/t/tuberculose

5. Centers for Disease Control and Prevention (CDC)
   Tuberculosis (TB)
   → Fonte confiável para informações clínicas, laboratoriais e de saúde pública sobre tuberculose.
   → https://www.cdc.gov/tb

6. Murray, P.R., Rosenthal, K.S., & Pfaller, M.A.
   Microbiologia Médica (9ª edição) — Elsevier
   → Referência fundamental para compreender a microbiologia clínica de M. tuberculosis.

Descoberta: Foi descoberta em 1882 pelo médico alemão Robert Koch, sendo por isso também chamada de bacilo de Koch.

Classificação Taxonômica:

• Reino: Bacteria

• Filo: Actinobacteria

• Ordem: Actinomycetales

• Família: Mycobacteriaceae

• Gênero: Mycobacterium

• Espécie: M. tuberculosis

Características Estruturais:

• Morfologia: Bacilo (forma alongada), reto ou levemente curvado.

• Parede celular: Espessa, rica em lipídios, especialmente ácidos micólicos, conferindo resistência à dessecação e a muitos agentes químicos.

• Corantes: Não se cora facilmente pelo método de Gram. Utiliza-se a coloração de Ziehl-Neelsen, que identifica as bactérias ácido-resistentes.

• Esporos: Não forma esporos.

• Cápsula: Pode possuir uma capa de polissacarídeos que ajuda na resistência.

• Flagelos: Não possui; é não motil.

• Reprodução: Assexuada, por fissão binária.

Metabolismo:

• Tipo: Aeróbia estrita (necessita obrigatoriamente de oxigênio para sobreviver).

• Crescimento: Lento; o tempo de duplicação pode levar entre 15 a 20 horas, muito mais demorado que outras bactérias comuns.

Patogenicidade:

Mycobacterium tuberculosis é o agente etiológico da tuberculose, uma doença infecciosa crônica que afeta principalmente os pulmões (tuberculose pulmonar), mas pode também acometer outros órgãos, como rins, ossos, sistema nervoso, entre outros (tuberculose extrapulmonar).

Mecanismo de infecção:

1. Transmitida principalmente por via aérea, através da inalação de gotículas de saliva contendo a bactéria, eliminadas por pessoas infectadas ao tossir, espirrar ou falar.

2. Ao atingir os pulmões, a bactéria pode ser fagocitada por macrófagos, mas muitas vezes sobrevive no interior dessas células, impedindo sua destruição.

3. Forma-se um granuloma ou tubérculo, onde a bactéria pode permanecer latente por anos.

4. Quando o sistema imunológico enfraquece, a infecção pode se reativar, causando os sintomas clínicos da tuberculose.

Sintomas da Doença:

• Tosse persistente, muitas vezes com sangue (hemoptise)

• Dor no peito

• Perda de peso e de apetite

• Febre

• Suores noturnos

• Fadiga

Diagnóstico:

• Exame bacteriológico: Identificação do bacilo no escarro (baciloscopia).

• Cultura: Em meios específicos, como Lowenstein-Jensen, mas pode demorar semanas devido ao crescimento lento.

• Teste tuberculínico (PPD): Identifica infecção latente.

• Exames moleculares: Testes rápidos como o GeneXpert, que detecta material genético da bactéria e resistência à rifampicina.

Tratamento:

Realizado com uma combinação de antibióticos, durante um período longo (6 meses ou mais). O esquema clássico é conhecido como RIPE:

• Rifampicina

• Isoniazida

• Pirazinamida

• Etambutol

O tratamento prolongado é necessário devido à resistência natural da bactéria e sua capacidade de permanecer em estado latente.

Prevenção:

• Vacinação: BCG (Bacilo de Calmette-Guérin), principalmente em recém-nascidos, confere proteção parcial, especialmente contra formas graves da tuberculose em crianças.

• Controle de infecção: Isolamento de casos ativos, ventilação adequada de ambientes, uso de máscaras por pacientes infectados.

• Tratamento de casos latentes: Pessoas com infecção latente podem receber medicamentos preventivos para evitar o desenvolvimento da doença.

Importância em Saúde Pública:

• A tuberculose é considerada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) uma das principais causas de morte por doenças infecciosas no mundo.

• Estima-se que cerca de um quarto da população mundial esteja infectada de forma latente pelo M. tuberculosis.

Estrutura Celular das Bactérias

• Membrana plasmática: camada lipoproteica que envolve o citoplasma e controla a entrada e saída de substâncias.

• Parede celular: estrutura rígida composta principalmente por peptideoglicano (mureína), que confere forma e proteção à célula.

• Cápsula (em algumas espécies): camada externa viscosa que protege contra fagocitose e facilita a adesão a superfícies.

• Citoplasma: substância gelatinosa onde ocorrem processos celulares e onde se localizam ribossomos e o material genético.

• Material genético: localizado em uma região chamada nucleoide, geralmente consiste em uma única molécula circular de DNA. Muitas bactérias possuem também plasmídeos, pequenos fragmentos de DNA que podem ser transferidos entre células.

• Ribossomos: responsáveis pela síntese de proteínas; são menores que os encontrados em células eucarióticas.

• Estruturas de locomoção: algumas bactérias possuem flagelos que permitem o movimento. Outras podem ter fímbrias ou pili, importantes na adesão a superfícies e na troca de material genético (conjugação).

Formas e Arranjos:

As bactérias podem apresentar diversas formas básicas:

• Cocos: esféricos.

• Bacilos: cilíndricos.

• Espirilos: espiralados.

• Vibriões: em forma de vírgula.

Além da forma, podem se organizar em diferentes arranjos, dependendo da forma como se dividem:

• Diplococos: pares de cocos.

• Estreptococos: cadeias de cocos.

• Estafilococos: agrupamentos irregulares, semelhantes a cachos de uva.

• Estreptobacilos: cadeias de bacilos.

Reprodução:

As bactérias se reproduzem assexuadamente, principalmente por fissão binária, processo rápido em que uma célula se divide em duas idênticas. Apesar disso, podem trocar material genético através de mecanismos como:

• Conjugação: transferência direta de DNA entre duas células.

• Transformação: captação de fragmentos de DNA do ambiente.

• Transdução: transferência de DNA mediada por vírus bacteriófagos.