Microbiologia Médica - Lange - 26ed

Microbiologia Médica - Lange - 26ed

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Tradução

Cláudio M. Rocha-de-Souza Pesquisador visitante do Instituto de Tecnologia de Imunobiológicos Bio-Manguinhos -FIOCRUZ.

Doutor em Microbiologia Médica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Revisão técnica desta edição

José Procópio Moreno Senna Pesquisador da vice-diretoria de desenvolvimento tecnológico do Instituto de Tecnologia de Imunobiológicos Bio-Manguinhos -FIOCRUZ.

Professor da disciplina de Bacteriologia do Mestrado Profissional em Tecnologia de Imunobiológicos Bio-Manguinhos -FIOCRUZ. Doutor em Biologia Celular e Molecular pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

eletrônico] / Geo. F. Brooks[ et al.] ; [tradução: Cláudio M.

M626 Microbiologia médica de Jawetz, Melnick e Adelberg [recurso Rocha-de-Souza; revisão técnica: José Procópio Moreno Senna].

-26. ed. -Dados eletrônicos. -Porto Alegre: AMGH, 2014.

Editado também como livro impresso em 2014. ISBN 978-85-8055-335-2

1. Microbiologia. I. Brooks, Geo. F. CDU 579

Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus -CRBl0/2052

Um livro médico LANGE

Geo. F. Brooks, MD

Professor of Laboratory Medicine and

Microbiology and lmmunology Chief, Microbiology Section

Clinica/ Laboratories University of California, San Francisco, California

Karen C. Carroll, MD

Professor of Pathology

The Johns Hopkins University School of Medicine

Director, Division Medical Microbiology The Johns Hopkins Hospital, Baltimore, Maryland

Janet S. Butel, PhD

Distinguished Service Professor

Chair, Department of Molecular Virology and Microbiology Baylor College of Medicine, Houston, Texas

• e Jawetz, Me nic

26ª Edição

Me

Graw Hill

Versão impressa desta obra: 2014

Education

Stephen A. Morse, PhD

Associate Director for Environmental Microbiology

Division of Foodborne, Waterborne, and Environmental Diseases

National Center for Emerging and Zoonotic lnfectious Diseases

Centers for Disease Control and Prevention Atlanta, Georgia

Timothy A. Mietzner, PhD

Associate Professor Department of Microbiology and Molecular Genetics

University of Pittsburgh School of Medicine, Pittsburgh

Adjunct Associate Professor of Microbiology Arizona School of Dentistry and Oral Health Mesa, Arizona e erg

AMGH Editora Ltda. 2014

Obra originalmente publicada sob o título Jawetz, Melnick & Adelberg's medical microbiology, 26th edition ISBN 0071790314 I 9780071790314

Original edition copyright ©2013, The McGraw-Hill Global Education Holdings, LLC., NewYork, NewYork 10020. Ali rights reserved.

Portuguese translation copyright ©2014, AMGH Editora Ltda., a Grupo A Educação S.A. company. Ali rights reserved.

Gerente editorial: Letícia Bispo de Lima

Colaboraram nesta edição Editor: Alberto Schwanke

Assistente editorial: Mirela Favaretto

Preparação de originais: Nádia da Luz Lopes

Leitura final: Carla Rosane Romanelli Arte sobre capa original: Estúdio Castellani

Editoração eletrônica: Estúdio Castellani

Nota

Assim como a medicina, a microbiologia é uma ciência em constante evolução. A medida que novas pesquisas e a própria experiência clínica ampliam o nosso conhecimento, são necessárias modificações na terapêutica, onde também se insere o uso de medicamentos. Os autores desta obra consultaram as fontes consideradas confiáveis, num esforço para oferecer informações completas e, geralmente, de acordo com os padrões aceitos à época da publicação. Entretanto, tendo em vista a possibilidade de falha humana ou de alterações nas ciências médicas, os leitores devem confirmar estas informações com outras fontes. Por exemplo, e em particular, os leitores são aconselhados a conferir a bula completa de qualquer medicamento que pretendam administrar, para se certificar de que a informação contida neste livro está correta e de que não houve alteração na dose recomendada nem nas precauções e contraindicações para o seu uso. Essa recomendação é particularmente importante em relação a medicamentos introduzidos recentemente no mercado farmacêutico ou raramente utilizados.

Reservados todos os direitos de publicação, em língua portuguesa, à AMGH EDITORA LTDA., uma parceria entre GRUPO A EDUCAÇÃO S.A. e McGRAW-HILL EDUCATION

Av. Jerônimo de Ornelas, 670-Santana

90040-340 Porto Alegre RS Fone: (51) 3027-7000 Fax: (51) 3027-7070

É proibida a duplicação ou reprodução deste volume, no todo ou em parte, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (eletrônico, mecânico, gravação, fotocópia, distribuição na Web e outros), sem permissão expressa da Editora.

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Esta 26ª edição de Microbiologia médica de Jawetz, Melnick e Adelberg permanece fiel aos objetivos da 1 ª edição, publicada em 1954, de "oferecer uma apresentação sucinta, precisa e atua lizada dos aspectos da microbiologia médica particularmente relevantes às áreas de infecções clínicas e quimioterapiá'. Todos os capítulos foram atualizados para refletir a abrangência do conhecimento médico proporcionada pelos mecanismos mo leculares, pelos avanços em nossa compreensão sobre a patogê nese microbiana e pela descoberta de novos patógenos. Entre as novidades, destacam-se:

• Conceitos-chave ao longo dos capítulos. • Novas questões de revisão.

• Resumos ao fmal de cada capítulo.

• Novas fotografias e microfotografias coloridas.

Também é nova nesta edição a contribuição de Barbara

Detrick, PhD, Professor, Division of Clinical Immunology,

Department of Pathology, Johns Hopkins University School of Medicine. O conhecimento da Dra. Detrick em imunologia clínica e no papel das citocinas na saúde e na doença será de imenso valor a esta e a futuras edições.

Esperamos que as mudanças desta edição sejam úteis aos estudantes de microbiologia.

Os autores

Stephen A. Morse, PhD e Timothy A. Meitzner, PhD 1 A ciência da microbiologia 1

2 Estrutura celular 1

3 Classificação das bactérias 43

4 Crescimento, sobrevida e morte dos microrganismos 5

5 Cultura de microrganismos 67

6 Metabolismo microbiano 7 7 Genética microbiana 101

Barbara Detrick, PhD 8 Imunologia 123

Karen C. Carrol/, MO 9 Patogênese da infecção bacteriana 149

1 O Microbiota normal humana 165

1 Bacilos gram-positivos formadores de esporos: espécies Bacillus e Clostridium 7 75

12 Bacilos gram-positivos aeróbios não formadores de esporos: Corynebacterium,

Listeria, Erysipelothrix, Actinomycetes e patógenos relacionados 187

13 Estafilococos 199

14 Estreptococos, enterococos e outros gêneros relacionados 209

15 Bacilos entéricos gram-negativos (Enterobacteriaceae) 229

16 Pseudomonas, Acinetobacter e bactérias gram-negativas incomuns 245

17 Vibriões, Campylobacter, Helicobacter e bactérias associadas 255

18 Haemophilus, Bordetel/a, Bruce/la e Francisella 265

19 Yersinia e Pasteurella 279

20 Neissérias 285

21 Infecções causadas por bactérias anaeróbias 295

2 Legionelas, bartonelas e patógenos bacterianos incomuns 305

23 Micobactérias 313

••• VIII Sumário

24 Espiroquetas e outros microrganismos espiralados 327

25 Micoplasmas e bactérias com paredes celulares defeituosas 341

26 Riquétsias e gêneros relacionados 349

27 Chlamydia spp. 359 28 Quimioterapia antimicrobiana 371

Jane Butel, PhD 29 Propriedades gerais dos vírus 407

30 Patogênese e controle das doenças virais 431

31 Parvovírus 451

32 Adenovírus 457 3 Herpes-vírus 467

34 Poxvírus 493

35 Vírus da hepatite 507

36 Picornavírus (grupos dos enterovírus e rinovírus) 527

37 Reovírus, rotavírus e calicivírus 543

38 Doenças virais transmitidas por artrópodes e roedores 553

39 Ortomixovírus (vírus influenza) 577 40 Paramixovírus e vírus da rubéola 591

41 Coronavírus 613

42 Raiva, infecções por vírus lentos e doenças causadas por príons 619

43 Vírus de cânceres humanos 633 4 Aids e lentivírus 653

Thomas G. Mitchel/, PhD 45 Micologia médica 671

Judy A. Sakanari, PhD e James H. McKerrow, MO, PhD

46 Parasitologia médica 715

Diagnóstico em microbiologia médica e correlação clínica 753

Karen C. Carrol/, MO

47 Princípios de microbiologia médica diagnóstica 753

48 Casos e correlações clínicas 785

Índice 823

A ciência da microbiologia

A microbiologia é o estudo dos microrganismos. Um grande e diverso grupo de organismos microscópicos que existem em células isoladas ou em aglomerados, o qual também inclui os vírus, que são microscópicos mas não são células. Os microrga nismos causam enorme impacto em toda a vida, bem como na constituição física e química de nosso planeta, e são responsá veis pelo transporte dos elementos químicos essenciais à vida, como o carbono, nitrogênio, enxofre, hidrogênio e oxigênio, além da fotossíntese, realizada por microrganismos diferentes das plantas verdes. Além disso, existem 100 milhões de ve zes mais bactérias nos oceanos (13 x 1028) do que estrelas no universo. A taxa de infecções virais nos oceanos é de cerca de

1 x 1023 por segundo, essas infecções removem entre 20 a 40% de todas as células bacterianas a cada dia. Estima-se que exis tam 5 x 1030 células microbianas na Terra; excluindo-se a ce lulose, essas células constituem cerca de 90% da biomassa da biosfera. Os seres humanos também têm íntima relação com os microrganismos, uma vez que mais de 90% das células do nosso corpo são micróbios. As bactérias presentes no intestino humano médio pesam aproximadamente 1 Kg, sendo que um adulto humano irá excretar o seu próprio peso em bactérias fecais a cada ano. O número de genes presentes na microbiota intestinal supera em 150 vezes o contido dentro do nosso ge noma, até mesmo em nosso próprio genoma, 8% do DNA são derivados de fragmentos de genomas virais.

Em nenhuma outra forma, a diversidade biológica mostra-se tão notável quanto nos microrganismos, seres não diretamente observados a olho nu. Quanto à forma e à função, em se tratan do de propriedades bioquímicas ou de mecanismos genéticos, a análise dos microrganismos transporta-nos até os limites da compreensão biológica. Assim, a necessidade de originalidade

-uma prova do mérito de uma hipótese científica -pode ser totalmente satisfeita pela microbiologia. Para ser útil, uma hipótese deve fornecer elementos básicos para uma generali zação, e a ampla diversidade microbiana nos fornece um ver dadeiro palco em que esse desafio é constante.

A previsão, a consequência prática da ciência, é o produto resultante de uma combinação de técnica e teoria. A bioquími ca, a biologia molecular e a genética fornecem as ferramentas necessárias para a análise dos microrganismos. A microbio logia tem por função ampliar os horizontes dessas disciplinas científicas. Um biólogo pode descrever tal tipo de troca co mo mutualismo, ou seja, que tem a capacidade de favorecer todas as partes contribuintes. Os líquens são um exemplo de mutualismo microbiano; consistem em um fungo e um parcei ro fototrófico, que pode ser uma alga (um eucarioto) ou uma cianobactéria (um procarioto). O componente fototrópico é o produtor primário, e o fungo atua fornecendo ao mesmo uma espécie de âncora de sustentação e proteção ao ambiente. Na biologia, o mutualismo é denominado simbiose, uma associa ção contínua que envolve diferentes organismos. Se a troca fun ciona principalmente em benefício de apenas uma das partes, a associação é descrita como parasitismo -uma relação em que um hospedeiro propicia o benefício primário ao parasito. O isolamento e a caracterização de um parasito, como, por exem plo, uma bactéria patogênica ou um vírus, com frequência exi gem procedimentos laboratoriais que mimetizem o ambiente de crescimento proporcionado pelas células hospedeiras. Exi gência que às vezes é um grande desafio para os pesquisadores. Os termos "mutualismo", "simbiose" e "parasitismo" es tão relacionados com a ciência da ecologia, e os princípios da

2 SEÇÃO 1 Fundamentos da Microbiologia biologia ambiental estão implícitos na microbiologia. Os mi crorganismos são produtos da evolução, a consequência bioló gica da seleção natural que opera sobre uma ampla variedade de organismos geneticamente diversos. Convém não esquecer a complexidade da história natural antes de formular generali zações acerca dos microrganismos, que constituem o conjunto mais heterogêneo de todos os seres vivos.

Existe uma importante divisão biológica que distingue os eucariotos, organismos que possuem um núcleo delimitado por membrana, dos procariotos, organismos cujo DNA não está fisi camente separado do citoplasma. Como descrito neste capítulo, bem como no Capítulo 2, outras diferenças importantes podem ser citadas entre os eucariotos e os procariotos. Por exemplo, os eucariotos distinguem-se pelo seu tamanho relativamente gran de, bem como pela presença de organelas especializadas e deli mitadas por membrana, como as mitocôndrias.

Conforme descreveremos adiante em mais detalhes, os mi crorganismos eucarióticos -ou, em termos filogenéticos, os

Eucarya -são unificados por sua estrutura celular distinta e por sua história filogenética. Entre esses grupos de microrganismos estão as algas, os protozoários, os fungos e os mixomicetos.

As propriedades singulares dos vírus os distinguem das outras formas de vida. Os vírus não possuem muitos dos atributos das células, o que inclui a capacidade de se replicar. Somente quan do infecta uma célula é que um vírus adquire o atributo-chave de um sistema vivo a reprodução. Os vírus são conhecidos por infectarem todas as células, inclusive as células microbianas.

Recentemente, foi descoberto que vírus demominados virófa gos têm a capacidade de infectar outros vírus. As interações dos vírus com o hospedeiro tendem a ser altamente específicas, e a variedade biológica dos vírus existentes reflete a diversidade das células hospedeiras potenciais. A maior diversidade dos ví rus é exibida pela ampla variedade de estratégias que eles usam para se replicar e sobreviver.

As partículas virais são geralmente pequenas (p. ex., ade novírus possui 90 nm) e consistem em uma molécula de ácido nucleico, DNA ou RNA, envolta por uma camada de proteína ou capsídeo (às vezes revestido por um invólucro de lipídeos, proteínas e carboidratos). As proteínas -com frequência gli coproteínas -encontradas no capsídeo determinam a espe cificidade da interação entre o vírus e a célula hospedeira. O capsídeo protege o ácido nucleico e facilita a fixação do vírus, bem como sua penetração na célula hospedeira. No interior da célula, o ácido nucleico viral direciona o mecanismo enzi mático do hospedeiro para desempenhar funções associadas à replicação do vírus. Em alguns casos, a informação genética do vírus pode ser incorporada em forma de DNA dentro de um cromossomo do hospedeiro. Em outras circunstâncias, a informação genética viral pode servir de base para a produção celular e liberação de cópias do vírus, processo que requer a re plicação do ácido nucleico viral e produção de proteínas virais específicas. A maturação consiste na organização do ácido nu cleico e das subunidades proteicas recém-sintetizadas em par tículas virais maduras que, em seguida, são liberadas no meio extracelular. Alguns vírus de tamanho muito pequeno neces sitam do auxílio de outro vírus na célula hospedeira para sua duplicação. O agente delta, também conhecido como vírus da hepatite D, é demasiado pequeno para codificar mesmo uma única proteína do capsídeo, e precisa do auxílio do vírus da hepatite B para sua transmissão. Os vírus são conhecidos por infectarem ampla variedade de hospedeiros vegetais e animais, bem como protistas, fungos e bactérias. Entretanto, a maioria dos vírus é capaz de infectar tipos específicos de célula e so mente uma espécie de hospedeiro.

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