DOCENTE:

Profª Helena Galvão

D.C.T.M.A., Universidade do Algarve

Programa

Aulas Teóricas:

1.1 Conceitos e definições

1.2 Dominíos de Woese e 8 novos reinos de Cavalier-Smith

1.3 Classes de Protozoários (estrutura e função, habitat, importância no meio)

- Ciliata (ciliados)

- Rhizopoda (amiboides)

- Flagellata/Mastigophora (flagelados)

- Sporozoa (parasitas)

Aulas Teóricas (cont.)2.1 Papel dos protozoários na teia alimentar microbiana

2.2 Importância da actividade de protozoários na depuração de águas residuais nas E.T.A.R.s

2.3 Exemplos de protozoário parasitas do homem

Aulas Práticasa) Demonstração de técnicas para observação e enumeração de protistas

usando micróscopia de inversão e epiflorescência. Observação de preparações . Fotomicrografias de protistas aquáticos em ecossistemas diferentes. Projecção de um video sobre protozoários.

b) Observação de protistas em águas naturais. Exercícios sobre predação de protozoários usando leveduras coradas e micro-algas.

Programa (cont.)

Parte 1Conceitos e definições

Heterogeneidade morfológica e genética

Dicotomia entre protozoários e micro-algas. Isto é existem famílias de micro-algas semelhantes a ordens de protozoárias cuja única diferença é a presença ou ausência de cloroplastos. Exemplos:

- Cryptomonadida vs Cryptophyceae

- Haptomonadida vs Haptophyceae

- Dinoflagellida vs Dinophyceae

- Euglenida vs Euglenophyceae

- Phytomonadida vs Chlorophyceae

MIXOTROFIA: modos nutrionais fotossintético e fagotrófico em simultâneo (maioria dos protozoários flagelados aquáticos)

5 Reinos de Whittaker (1969)

Domínios de Woese

Arvore da vida definida por Carl Woese (1990) na qual existem 3 linhas filogenéticas ou “domínios” de vida: Bacteria, Archaeae Eucarya . N.B. Filogenia das eubactérias antecede a das arquiobactérias

Ancestral comum ?

1/14/2010 7

8 Novos Reinos cf. Cavalier-Smith (1993)

3 Domínios:

8 Reinos:

Novos Reinos

Classe Ciliata

Classe Ciliata Características:

- película externa com filas de cilios (disposição dos cílios típico das

especies)

- cavidade bucal ou citostoma exibindo complexos ciliares especilizados para a captura de alimento

- dimorfismo nuclear: macronucleo poliploide com função somática

e 1 ou mais micronucleos diploides com função sexual

- conjugação: processo de recombinação genética ou reprodução sexuada

Conjugação

Batimento Ciliar: altamente eficaz minimizando turbulência e fricção com o meio exterior

Classe Ciliata

“Power-stroke” o cílio

mantem-se rígido e move-se

para baixo perpendicular à

superficie da célula

“Return-stroke” o cilio fica

menos rígido e retorna à

posição inicial

Classe CiliataEspecies Aquáticas

Ciliados dos Solos e Sedimentos

Características:

- protozoários amiboides exibindo pseudópodes (prolongamentos

citoplasmáticos usados para a locomoção e captura de presas)

- vários grupos:

1. amibas (desnudadas);

2. foraminíferos com carapaças de formas elaboradas típicas das espécies vivem fazem parte do plancton marinho, mas tambem importantes nos sedimentos;

3. Actinópodos com simetria circular e pseud´´opodes irradiantes exibindo exoesqueletos de silica (heliozoários comuns em águas doces, radiolários e acantários formas pelágicas marinhas com exosqueletos mais elaborados)

Classe Rhizopoda

Classe RhizopodaClasse Rhizopoda

Classe RhizopodaACTINÓPODOS Radiolários e Acantários

Heliozoários

Características:

- Dicotomia nesta classe na qual muitos grupos têm 2 classificações

paralelas sendo considerados protozoários quando não possuem cloroplastos, e como micro-algas quando os têm.

- Possuem vários tipos de flagelos cuja inserção, número, morfologia caracteriza as várias ordens ou famílias

- Algumas ordens são únicamente de prtozoários (Choanoflagellida, Kinetoplastida, Bicoecida)

- Como as outras classes de protozoários são predadores vorazes de bactérias e micro-algas e portanto regulam a abundância destes microrganismos tanto no mei aquático como nos sedimentos e nos solos.

Classe Flagellata

Classe Flagellata

Classe FlagellataBatimento de flagelos Direcção da deslocação

Classe de protozoários parasitas dividida em 2 grupos esporozoários e cnidósporos

Ciclos biológicos complexos com formação de esporos diferentes em fases diferentes

Identificação segundo o tipo de esporo mas exige a descrição do ciclo biológico completo reproduzido em laboratório

Cnidósporos formam esporos amiboides e são parasitas de animais marinhos (peixes e invertebrados)

Classe Sporozoa

Classe Sporozoa

Parasitas Mixosporídios (SPOROZOA)

Cnidósporo, parasita de peixes ciprinídios

O consórcio microbiano no meio ambiental (águas naturais, sedimentos solos húmidos) é formado por grupos funcionais diferentes de microrganismos que interagem entre si para manter um equílibrio ecológico microbiano.

A ecologia microbiana assegura a auto-depuração do ambiente e a qualidade da água.

O funcionamento das Estações de Tratamento de Águas Residuais (E.T.A.R.s) depende da depuração biológica assegurada pela teia alimentar microbiana detrítica.

Parte 2Teia Alimentar Microbiana

Principais Processos: Produção primária (fitoplancton/micro-algas) produz perdas sob

forma de exsudações de matéria orgânica dissolvida (DOM);

Bactérias incorporam este DOM, principal fonte de alimento em águas e sedimentos naturais não-poluídos;

Protistas predam bactérias e micro-algas;

Predação de protistas sofre perdas (10% a 60% do carbono consumido) quando ingere presas “sloppy-feeding”;

Remineralização de matéria orgânica pelas bactérias e protistas produzem nutrientes inorgânicos dissolvidos;

Micro-algas e bactérias competem na absorção de DOM

Senescência de microrganismos produz Matéria Orgânica Particulada (POM)

Sedimentação deste POM principal fonte de alimento para a fauna bentónica

Teia Alimentar Microbiana

Teia Alimentar Microbiana

Teia alimentar planctónica

Teia alimentar microbiana detrítica

Teia Alimentar Microbiana

Processo de auto-depuração de águas naturaisModelo

conceptualizado

num estuário

Foz

Exemplo do

estuário do Rio

Elbe, Alemanha

Foz

Foz

Foz

Protozoários Entéricos Patogénicos do Homem

Giardia duodenalis (syn. G. lamblia) – flagelado primitivo com ultra-estrutura simples sem mitocondrias ou perixosomas (reino Archezoa) coloniza intestino de mamíferos, ciclo de vida com 2 fases: quistos no ambiente que germinam no intestino sob forma de trofozoides, causa diarreias crónicas (giardíases), distribuição global, transmissão por águas ou alimentos contaminados com fezes de animais ou por contacto directo com fezes (infantários), identificação por microscópia com corantes específocos, ou testes antigénicos ELISA (Enzyme-Linked-Immuno-Assay)

Giardia lamblia em micróscopia electrónica de

varreamento, esquema do ciclo de vida com estado

enquistado e flagelado.

Protozoários Entéricos Patogénicos do Homem Cryptosporidium parvum – parasita intracelelular obrigatório (filo

Apicomplexa), patogenicidade confirmada 1970s, gastroenterites agudas (cryptosporidíose) causando morte em crianças e adultos imunocomprometidos, transmissão indirecta (águas de consumo ou de recreio; alimentos) ou directa (infantários), ciclo de vida mais complexo com estado infeccioso sob forma de oocisto e estado parasitíco

no intestino do homem com fase assexuada e

sexuada, distribuição geográfica menos generalizada

que Giardia (América do Norte e do Sul), detecção por

imunofluorescencência, ELISA e técnicas de biologia

molecular (PCR – RFLP)

Entamoeba histolytica – disenteria aguda amíbica (amibíase), transmissão directa (contacto com fezes) e indirecta, incidência mais elevada em paises em desenvolvimento, ciclo de vida simples com estado infeccioso sob forma de quisto e estado parasítico sob forma de trofozoides por desenquistamento, transmissão directa (contacto com fezes)ou indirecta (água contaminada), detecção pormicróscopia, testes antigénicos (ELISA) e biologia molecular (PCR).

Protozoários Entéricos Patogénicos do Homem

Tratamento de águas de consumo para remover formas enquistadas destes protozoários implicam:

- floculação e sedimentação como tratamento prévio;

- filtração por areias ou membranas;

- desinfecção usando cloro, ozono ou radiação UV ou aplicação de técnicas mistas.

Metodologias dispendiosas necessárias porque quistos têm dimensões muito pequenas (G. lamblia 8 a 12 µm; C. parvum 4 a 6 µm e E. histolytica 5 a 20 µm) e possuem paredes celulares espessa resistentes a agentes químicos e físicos.

Infecções no homem tratadas com farmácos específicos:

- G. lamblia : nitroimidazoles eg. metronidazole, secnidazole, tinidazole

- C. parvum: paromomicin e azithromycin em conjunto; nitazoxanida

- E. histolytica : nitroimidazoles como metronidazole e tinidazole.

Protozoários Entéricos Patogénicos do Homem