UPCII M Microbiologia
Teórica 18
2º Ano
2012/2013
Sumário
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D. O Ecossistema Oral
Capítulo XVII. Formação do biofilme oral
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Características gerais do crescimento em biofilme
Formação e particularidades do biofilme oral
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O que são Biofilmes?
Microrganismos que crescem associados a uma superfície.
Podem ser estudados relativamente a:
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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.
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BiofilmeOrganismo multicelular
Metabolismo energético
Alterações do fenótipo
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Quorum sensins
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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
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Confocal Scanning Laser Microscopy
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Técnicas Moleculares:
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Estudos
independentes
de cultivo
Clonagem
Sequenciação em massa
Sondas moleculares
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Biofilmes são estudados em muitos contextos
Laboratorial:
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interacção entre as bactérias e as superfícies
Interacção entre as bactérias de biofilmes multicamadas.
Aplicações práticas:
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Indústria
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Medicina
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Biofilmes indesejáveis
Biofilmes desenhados para aplicações industriais
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
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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
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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:
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Adesinas pré-formadas:
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Adesinas sintetizadas em circunstâncias específicas
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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
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Flagela
 Motilidade pode ser importante na associação à superfície.
Pili
 Retrácteis também ajudam a puxar contra forças repulsivas
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
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Dificuldade no estudo por não conseguir muita quantidade de
mRNA.
Genes que deixam de ser transcritos:
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Genes que passam a ser transcritos
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Flagelos
Repressão da expressão da toxina da colera (influencia a capacidade
de adesão e retenção? Ou depende da superfície de adesão?)
quimiotaxia
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Biofilmes multicamada
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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
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Sinais
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Mecânicos
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Nutritivos e Metabólicos
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Glucose e repressão catabólica
 Glicose
 Indole (resulta da decomposição do triptofano em indole e ac.pirúvico)
 Poliaminas
Moléculas inorgânicas
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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
Ferro
Fosfato
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Regulação da formação de biofilmes multicamada
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Sinais
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Osmolaridade
Sinais do Hospedeiro
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Agentes antimicrobianos
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Bilis e V.cholerae
H2O2 e Pseudomonas aeruginosa
Triclorosano e trombacina em doses sub-inibitórias
Sinais de Quorum
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Composição da matriz de biofilmes multicamada
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Exopolisacarídeos
Proteínas
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Algumas que facilitam a adesão às superfícies
DNA
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eDNA parece essencial na formação de biofilmes de
P.aeruginosa
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Biofilmes como alvos terapêuticos difíceis
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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
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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
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Muita matrix extracelular e algumas células
Composição muito diferente:
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entre indivíduos
entre dentes do mesmo indivíduo
entre zonas do mesmo dente
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Que factores determinam essas diferenças?
Quais as fases de formação do biofilme oral?
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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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Mecanismos de aderência e fixação das
batérias orais
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Formação de um biofilme
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Formação do biofilme oral
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Estratégias para a inibição do biofilme
oral
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Bibliografia
Artigos na pasta do molar:
Sinais que regulam a formação dos biofilmes
Biofilmes com implicações médicas
Capítulo 14, 15
Capítulo 31-Secção Dental Plaque Biofilm
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