upcii m microbiologia teórica 21 2º ano 2014/2015
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UPCII M MicrobiologiaTeórica 21
2º Ano
2014/2015
Sumário
T21 MJC
D. O Ecossistema Oral Capítulo XVI. Formação do biofilme oral
Características gerais do crescimento em biofilme
Formação e particularidades do biofilme oral
22-10-2014
O que são Biofilmes? Microrganismos que crescem associados a
uma superfície. Podem ser estudados relativamente a:
Condições ambientais que favorecem a sua formação.
Os produtos genéticos que é necessário estarem presentes para a sua formação.
Os genes que são activados e necessários para a manutenção do biofilme. (São diferentes dos anteriores?)
A arquitectura do biofilme. Os tipos de matriz extracelular existente no
biofilme.22-10-2014T21 MJC
HÁ QUASE TANTOS BIOFILMES DIFERENTES COMO BACTÉRIAS!
BiofilmeOrganismo multicelular Metabolismo energético Alterações do fenótipo
Quorum sensins Formação do biofilme
Existência Arquitectura
Expressão de bacteriocinas Expressão de factores de virulência
O próprio biofilme é factor de virulência
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Estudo dos biofilmes Confocal Scanning Laser Microscopy
Técnicas Moleculares: Clonagem Sequenciação em massa Sondas moleculares
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Estudos independentes de cultivo
Biofilmes são estudados em muitos contextos Laboratorial:
interacção entre as bactérias e as superfícies Interacção entre as bactérias de biofilmes
multicamadas. Aplicações práticas:
Indústria Biofilmes indesejáveis Biofilmes desenhados para aplicações industriais
Medicina Corrosão associada a biofilmes microbianos que se
desnvolvem nas próteses. Modificação de superfícies de materiais para implantes
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Arquitectura do biofilme Monocamada
Interacção exclusiva com as superfícies Comuns nos estudos laboratoriais mas também
associados a situações in vivo. Podem também ser a fase inicial dos
multicamada. Multicamada
Adesão intercelular Pode acontecer sem superfícies abióticas Sinalização ambiental “comunicação entre as
bactérias”
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Biofilme monocamada Estruturas adesivas do biofilme monocamada
depende de: Adesinas pré-formadas:
Flagela Motilidade pode ser importante na associação à
superfície. Pili
Retrácteis também ajudam a puxar contra forças repulsivas
Adesinas sintetizadas em circunstâncias específicas As circunstâncias são essencialmente moléculas
sinalizadoras que quando presentes levam à alteração da expressão génica que condiciona o fenótipo. Por exemplo Pseudomonas fluorescens produz LapA (proteína de superfície que leva à adesão)
Adesinas específicas Usadas para aderir e invadir células de mamíferos com
a utilização de receptores específicos que são moléculas da MEC
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Biofilme monocamada Alteração da transcrição
Dificuldade no estudo por não conseguir muita quantidade de mRNA.
Genes que deixam de ser transcritos: Flagelos Repressão da expressão da toxina da colera (influencia
a capacidade de adesão e retenção? Ou depende da superfície de adesão?)
Genes que passam a ser transcritos quimiotaxia
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Biofilmes multicamada Pode localizar-se na superfície interna ou
externa de outro organismo. As bactérias gram (-) têm o polissacárido O
que lhes dá uma carga negativa. Não adesão.
No entanto podem ocorrer mutações no polissacárido ou a alteração das moléculas de superfície (cápsulas ou camadas externas) para promover a adesão.
Um dos aspectos mais estudados é a regulação da formação do biofilme multicamada
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Regulação da formação de biofilmes multicamada
Sinais Mecânicos
Presença ou ausência de flagelo Espressão ou ausência de expressão de genes associados à
síntese e função do flagelo síntese de matrix extracelular Vibrio cholerae Bacillus subtilis
Nutritivos e Metabólicos Glucose e repressão catabólica
Glicose Indole (resulta da decomposição do triptofano em indole e
ac.pirúvico) Poliaminas
Moléculas inorgânicas Ferro Fosfato 22-10-2014T21 MJC
FACTORES SIGMA
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Regulação da formação de biofilmes multicamada
Sinais Osmolaridade Sinais do Hospedeiro
Bilis e V.cholerae H2O2 e Pseudomonas aeruginosa
Agentes antimicrobianos Triclorosano e trombacina em doses sub-
inibitórias Sinais de Quorum
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Composição da matriz de biofilmes multicamada
Exopolisacarídeos Proteínas
Algumas que facilitam a adesão às superfícies DNA
eDNA parece essencial na formação de biofilmes de P.aeruginosa
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Biofilmes como alvos terapêuticos difíceis Difusão de antimicrobianos Tolerância a [antimicrobianos] Eh e pH alterados e inibidores Metabolismo baixo das batérias Inactivação do antimicrobiano por EPS Acção dificultada do SI do hospedeiro
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Biofilmes medicamente importantes Oral Tubagens e equipamentos em clinicas e
hospitais Associados a próteses Associados a cateters Associados a válvulas naturais “defeituosas”
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O Biofilme Oral – Placa dentária Muita matrix extracelular e algumas
células Composição muito diferente:
entre indivíduos entre dentes do mesmo indivíduo entre zonas do mesmo dente
Que factores determinam essas diferenças?
Quais as fases de formação do biofilme oral? Formação da película aderida Transporte até ao local (movimentos
estocásticos ou determinados pelo fluxo salivar)
Interacções estereoquímicas entre adesinas e receptores
Coagregação e co-adesão Comunidade clímax
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Bibliografia
T21 MJC 22-10-2014
Capítulo 14, 15
Capítulo 31-Secção Dental Plaque Biofilm