Por que os endósporos são resistentes ao calor?

Escrito por cynthia ruscitto | Traduzido por marina pastore
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Por que os endósporos são resistentes ao calor?
O Clostridium tetani produz endósporos resistentes ao calor (Duncan Smith/Photodisc/Getty Images)

Os micro-organismos, tais como bactérias, sobrevivem detectando e adaptando-se a mudanças em seu ambiente. A formação de endósporos é uma estratégia de sobrevivência usada por muitos tipos de bactérias. Endósporos são estruturas dormentes e altamente resistentes que preservam o material genético da bactéria durante épocas de estresse extremo. Eles podem sobreviver a condições ambientais que normalmente matariam o organismo, incluindo o calor extremo. Por não serem destruídos facilmente, os endósporos desempenham um papel significativo na transmissão de doenças.

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Estrutura

A estrutura celular peculiar do endósporo contribui para sua resiliência. Ele é uma esfera composta por um núcleo central rodeado por múltiplas camadas de invólucros resistentes. O núcleo abriga as informações genéticas da célula, ou DNA, ribossomos e outras substâncias necessárias para o funcionamento da célula quando ela voltar ao seu estado não dormente. Ele também contém grandes quantidades de ácido dipicolínico. Uma membrana interna e uma parede celular separam o núcleo do córtex. O córtex é composto por grandes moléculas estruturais de peptidoglicano. Fora do córtex fica a capa do esporo, composta por mais de 22 tipos diferentes de proteínas.

Resistência ao calor

Os endósporos bacterianos são resistentes a antibióticos, à maioria dos desinfetantes e agentes físicos, incluindo calor, radiação e secagem. A desidratação do núcleo é essencial para a resistência ao calor. A água é removida do núcleo pelo córtex. O ácido dipicolínico dentro do núcleo desempenha um papel na resistência ao calor úmido. Pequenas proteínas solúveis em ácido se ligam firmemente e condensam o DNA do endósporo para protegê-lo do calor seco. Finalmente, se o DNA de fato sofrer danos pelo calor, o endósporo contém enzimas especiais que fazem os reparos necessários quando a célula germina.

Destruição

Os endósporos são resistentes ao calor, mas não imunes a ele. A água ferve a 100 graus Celsius. Embora essa temperatura seja suficiente para matar bactérias vegetativas em dez minutos ou menos, podem ser necessárias até 20 horas de fervura para matar endósporos. Consequentemente, a fervura não é um meio confiável de esterilização. Os endósporos são mortos de forma mais eficiente usando uma autoclave. Este dispositivo é uma câmara fechada que usa vapor sob pressão para matar os endósporos em 15 a 20 minutos. A configuração mais comum das autoclaves é 15 libras de pressão e 121 graus Celsius. Assar, queimar e incinerar são maneiras de usar o calor seco para matar endósporos. Embora eficientes, os métodos de esterilização por calor seco requerem temperaturas mais altas e tempos de exposição mais longos do que os métodos de calor úmido.

Transmissão de doenças

Os endósporos bacterianos são inofensivos até que germinem. Eles são problemáticos porque permitem que organismos causadores de doenças sobrevivam no ambiente até que condições propícias para seu crescimento, como as oferecidas por um hospedeiro humano, estimulem a germinação. As bactérias comumente associadas à formação de endósporos incluem os gêneros Bacillus e Clostridium. A inalação, ingestão ou contato direto com os esporos B. anthracis causam o antrax. Estes endósporos receberam atenção considerável da mídia durante a ameaça de antrax nos Estados Unidos em 2001. Depois de ingeridos, os esporos C. botulinim germinam no intestino. As bactérias vegetativas produzem uma toxina que causa o botulismo. As bactérias C. perfrigens e C. tetani causam gangrena gasosa e tétano, respectivamente. Os esporos entram no corpo por meio lesões traumáticas ou pós-operatórias.

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