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Tópicos de Estudos: Introdução à microbiologia: Evolução dos Microrganismos, A descoberta dos microrganismos, Abiogênese e Biogênese, Louis Pasteur e o Fim da Abiogênese Os seres vivos, As Células e a Complexidade da Vida, Classificação dos Reinos e os Principais características dos grupos de microrganismos Bacteriologia: Características Gerais das Bactérias e Estrutura das Bactérias Metabolismo bacteriano Fatores que influenciam o crescimento microbiano: Fatores Físicos e Fatores Químicos e Nutrição Bacteriana A diversidade das bactérias: Transmissão de Infecções Causadas por Bactérias, Regulação e Fatores de Virulência Bacterianos eMicrobiota Normal Humana Agentes antimicrobianos: Mecanismos de Ação de Agentes Antimicrobianos, Atividade antimicrobiana in vitro e in vivo, Relações fármaco-patógeno e relações patógeno- hospedeiro e o Uso clínico dos antibióticos e associações dos agentes antimicrobianos Bactérias gram-positivas e gram-negativas: Espécies dos gêneros Bacillus e Clostridium, Bacilos Gram-positivos não formadores de esporos, Corynebacterium, Propionibacterium, Listeria, Erysipelothrix e espécies relacionadas e Identificando as principais características de bacilos Gram-negativos e algumas bactérias Gram- positivas provavelmente já estudou as células na citologia e deve saber que o organismo humano é formado por trilhões delas: aproximadamente 37,2 trilhões. Todas essas são células humanas, mas, dentro do nosso organismo, existem trilhões de outras células, sendo elas bacterianas, compondo o que conhecemos como microbioma. Em condições ideais, esses organismos microscópicos são fundamentais para nossa saúde, auxiliando no funcionamento de partes importantes do corpo, como o intestino. É importante lembrarmos de que as bactérias estão presentes em praticamente todos os lugares, possuindo papel importante na saúde, como, por exemplo, no ciclo dos nutrientes, no controle de doenças, nos processos de biodegradação, dentre outros. Porém, além dessa relevância para as saúdes humana e ambiental, algumas bactérias são capazes de causar doenças, portanto, precisamos aprender como diagnosticá-las. Outros organismos microscópicos também são bastante significativos, como os fungos, que são capazes de produzir antibióticos naturais, ajudar na fermentação de alimentos e atuar na decomposição de matéria orgânica. Porém, semelhante às bactérias, alguns fungos podem causar doenças. Por essa razão, quando analisamos o mundo microscópico, várias dessas estruturas estão relacionadas às doenças, como os vírus. Pensando nisso, em nossa disciplina conheceremos também uma outra ciência, a parasitologia. Ela está relacionada à microbiologia, à imunologia, à biologia celular e, até mesmo, às questões ambientais e, de certo modo, sociais. Nesse contexto, fique atento(a), pois a parasitologia humana estuda doenças parasitárias causadas por organismos unicelulares, como, por exemplo, os protozoários, ou multicelulares, ou ainda como os helmintos, os quais conhecemos como vermes. A biologia dos organismos microscópicos é tão incrível que existe uma ciência exclusivamente dedicada a eles, a microbiologia. Foi ela que permitiu à sociedade moderna vivenciar fatos científicos fundamentais para a prevenção e cura das doenças, como o processo de vacinação, a descoberta da penicilina e a descoberta de quem as causava, como, por exemplo, descobrir que o vírus do papiloma humano era o responsável por causar o câncer do colo do útero. Pensando nisso, neste material, iremos conhecer os microrganismos e como eles foram descobertos. Entenderemos também a classificação dos seres vivos e quais as principais características das bactérias. Introdução à microbiologia Evolução dos Microrganismos A ciência estima que a idade do planeta Terra seja de 4,54 bilhões de anos. Porém, a vida só teria surgido há cerca de 3,8 bilhões de anos e os microrganismos foram os primeiros organismos vivos a surgirem na Terra, em uma época em que o planeta estava passando por várias modificações geológicas e químicas. Inúmeras pesquisas foram realizadas, ao longo do tempo e várias outras ainda são realizadas atualmente, para compreender melhor esses “seres” microscópicos. No entanto, apesar da ciência estudá-los há mais de séculos, alguns pesquisadores apontam ainda que pouco se sabe sobre os microrganismos (TORTORA, 2012). Pensando nisso, é importante que você saiba que os microrganismos, também conhecidos popularmente por micróbios, são organismos vivos extremamente pequenos, tornando impossível sua percepção a olho nu. Nesse grupo microscópico estão as bactérias, os fungos, os vírus, os protozoários e as algas microscópicas. Entretanto, um grupo de pesquisadores já encontrou uma bactéria que media mais de um centímetro, a Thiomargarita magnifica (VOLLAND et al., 2022). Atualmente, sabemos que os microrganismos estão presentes em quase todos os lugares do planeta, sua simples estrutura morfológica, bem como suas enormes variedades genética e metabólica permitem que eles possam viver em ambientes e condições extremas do mundo. Por mais que a tendência seja associá-los ao surgimento de doenças, tais organismos são primordiais para a sobrevivência humana. A descoberta dos microrganismos Tenho certeza de que você, em algum momento da vida, já deve ter tido alguma experiência com algum microrganismo. Isso porque eles estão presentes em todo o nosso planeta e, além disso, causam diversas doenças. Exemplo: A gripe, por exemplo, é causada por um vírus bastante comum entre a população; enquanto a cárie dentária é provocada pela ação das bactérias e as micoses são causadas por fungos. Até mesmo a acne é provocada pelas bactérias. Note como é fácil encontrar experiências vivenciadas com os microrganismos! É importante que você saiba que a descoberta dos microrganismos aconteceu no ano de 1674, quando o pesquisador holandês, Anton Van Leeuwenhoek, inventou o primeiro microscópio capaz de aumentar a amostra mais de 250 vezes. A partir desse momento, o que não era possível ser visto a olho nu fez-se visível de maneira que pudesse ser estudado. Assim, Leeuwenhoek usava seu simples instrumento para observar a maioria das coisas que enxergava, como as águas das poças, a saliva, fezes e vários outros materiais do seu interesse. Além disso, o pesquisador conseguiu constatar que nesses insumos havia a existência de seres minúsculos, os quais chamou de “animálculos” (TORTORA, 2012) e um desses “animálculos”, sabemos hoje, se tratava de um protozoário conhecido como Giardia duodenalis. Pensando nisso, a microbiologia teve notáveis contribuições por meio dos trabalhos de Leeuwenhoek. E, com o passar do tempo, o cientista procurava aprimorar suas pesquisas, tendo estudado o cabelo, a mucosa oral, as células do sangue, a estrutura dos insetos, das plantas e das sementes, e, inclusive do sêmen, levando-o a descobrir os espermatozoides. CURIOSIDADE: Você sabia que muitos microrganismos são benéficos para os seres humanos? Isso porque muitos fazem parte da flora normal do nosso organismo e estão presentes em várias partes do corpo, como na boca e no estômago. Lembre-se de que eles atuam em defesa dos microrganismos externos patogênicos. SAIBA MAIS: O microscópio de Leeuwenhoek foi fundamental porque permitiu observar inúmeras estruturas microscópicas. Porém, antes de sua invenção, outros microscópios já haviam sido criados, mas não possuíam tanto poder de aumento. Foi o caso do microscópio do inglês Robert Hooke, que já era um microscópio aperfeiçoado e permitiu examinar um pedaço de cortiça, observando numerosas cavidades que pareciam pequenas celas ou quartos, as quais chamou de “células” (do latim cella, que significa “câmara” ou “quarto pequeno”). Em 1665, Hooke publicou o livro Micrografia, que trouxe 60 ilustrações de objetos observados em seu microscópio, tornando-se um bestseller entre os cientistasvezes inibindo o crescimento dos microrganismos ou matando-os. É importante que você esteja ciente de que os medicamentos antimicrobianos podem ser classificados em bactericidas ou bacteriostático. Os bactericidas atuam matando os microrganismos, enquanto os bacteriostáticos impedindo o seu crescimento. Essas drogas agem de cinco modos diferentes na célula bacteriana: 1) inibindo a síntese de parede celular; 2) inibindo a síntese de proteínas; 3) inibindo a replicação do ácido nucleico; 4) danificando a membrana plasmática; ou 5) inibindo a síntese de metabólitos essenciais (TORTORA, 2012). Muitos antibióticos atuam impedindo a síntese da parede celular. Neste grupo os mais utilizados são os β-lactâmicos, como penicilinas, cefalosporinas, bacitracina e vancomicina. Entre os que inibem a síntese proteica tem-se o cloranfenicol, eritromicina, tetraciclinas e estreptomicinas. Além disso, inúmeros antimicrobianos impedem o processo de replicação do DNA, porém mostram-se com uma atuação limitada, visto que também intervêm no metabolismo dos ácidos nucleicos dos hospedeiros. Alguns exemplos dessas drogas são as quinolonas e a rifampicina. Já os antibióticos que danificam a membrana plasmática provocam mudanças na permeabilidade da membrana, ocasionando a perda de metabólitos essenciais da célula microbiana. A polimixina B é um exemplo de antibiótico que atua na membrana plasmática bacteriana. A sulfanilamida e a trimetoprima são antibióticos que inibem a síntese de metabolitos importantes (TORTORA, 2012). Observe na Figura 15 os principais mecanismos de ação dos agentes antimicrobianos. Nesse cenário, é preciso destacarmos que a resistência dos micróbios aos antibióticos ou agentes antimicrobianos tem sido uma grande preocupação para a saúde, uma vez que dificulta o tratamento das doenças e eleva a taxa de mortalidade. A origem da resistência microbiana se deve às modificações genéticas ocasionadas na célula microbiana, permitindo que elas se tornem resistentes. Definição: A resistência microbiana compreende a capacidade que determinados microrganismos possuem de resistir a ação de drogas que são utilizadas para destruí- los. Pode ser natural quando se refere a uma determinada particularidade que uma espécie bacteriana apresenta e, desse modo, todas as amostras desta espécie apresentarão a mesma característica. Também pode ser adquirida quando apenas uma parte da amostra se torna resistente (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015 Alguns mecanismos são utilizados pelas bactérias para que resistam à ação dos antibióticos, sendo eles: o bloqueio da entrada do antibiótico na célula, a destruição ou a inativação da droga por enzimas, as alterações ocorridas no sítio alvo da droga e efluxo celular da droga (TORTORA, 2012; BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Assim, na Figura 15 você pôde observar como isso ocorre. O bloqueio da entrada do antibiótico na célula microbiana é comum em bactérias Gram-negativas devido a estrutura de sua parede celular. Nessas bactérias, a existência das porinas bloqueia a absorção de moléculas, impedindo a entrada do antibiótico na célula. Em alguns casos, o antibiótico consegue penetrar na bactéria, mas podem existir mecanismos de destruição ou inativação do antimicrobiano por enzimas. Nesses casos, algumas enzimas bacterianas inativam ou destroem o medicamento, principalmente, os que são produzidos naturalmente, como as penicilinas e as cefalosporinas, alguns antibióticos sintéticos, dentre outros. As fluoroquinolonas, por exemplo, apresentam chances reduzidas de serem destruídos dessa maneira. Existe outro mecanismo, como a partir de bombas de efluxo, no qual algumas bactérias Gram-negativas possuem a capacidade de expulsar o antibiótico absorvido, de forma que impeça uma concentração elevada no seu interior, o que ocasionaria sua destruição (TORTORA, 2012). Reflita: O conhecimento dos mecanismos de resistência microbiana é de extrema importância para compreender que a terapia inadequada e o uso indiscriminado desses fármacos contribuem para o aumento e desenvolvimento da resistência bacteriana. Em diversos países, principalmente os menos desenvolvidos, os antibióticos são utilizados de forma demasiada pela população. Muitas vezes não são prescritos por médicos e não existe nenhuma limitação quanto ao seu acesso. Atividade antimicrobiana in vitro e in vivo Devido à resistência bacteriana, o desenvolvimento de novos antibióticos que sejam eficazes no tratamento de diversas doenças é uma realidade atualmente. Dessa forma, pesquisas são utilizadas para avaliar a atividade antimicrobiana in vitro e in vivo. As drogas que são produzidas em laboratório são chamadas de quimioterápicos e as que são produzidas através de seres vivos são denominadas de antibióticos. Dessa maneira, a atividade in vitro se refere ao comportamento do agente antimicrobiano em um ambiente extracelular, ou seja, em um laboratório, e a atividade antimicrobiana in vivo compreende o desempenho da droga no organismo vivo. Para avaliação da atividade antimicrobiana in vitro são utilizados inúmeros testes laboratoriais, como os métodos de difusão em ágar, macrodiluição e microdiluição. Relações fármaco-patógeno e relações patógeno-hospedeiro A relação dos fármacos com os patógenos depende do tipo de fármaco e do tipo de patógeno. Isso porque para cada tipo existe um fármaco que vai atuar inibindo o seu crescimento ou o destruindo. Por exemplo, existem patógenos que são parasitos, como protozoários e helmintos. Você sabia? A relação hospedeiro-parasita é conhecida como parasitismo, no qual um organismo, nesse caso, um parasito, adquire benefícios e gera prejuízos ao hospedeiro. Nesse tipo de relação, os parasitos sobrevivem removendo nutrientes extraídos das células e/ou tecidos do hospedeiro. Os parasitos podem ser endoparasitas quando vivem no interior do hospedeiro; ou ectoparasitas quando estão na superfície externa do hospedeiro. Alguns exemplos de doenças parasitárias em humanos são amebíase, giardíase, ascaridíase e teníase, sendo essas causadas por protozoários ou helmintos intestinais (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Uso clínico dos antibióticos e associações dos agentes antimicrobianos Os antibióticos são substâncias que podem ser de origem natural ou sintética e são utilizados para impedir o crescimento ou ocasionar a morte de bactérias. São indicados para o tratamento de diversas doenças e cada grupo possui um mecanismo de ação diferente. É importante que você saiba que a indicação de um agente antimicrobiano deve estar associada ao diagnóstico da doença e seu respectivo agente etiológico. Também é importante que se tenha conhecimento se o microrganismo é sensível ou resistente ao antimicrobiano, para que seja adotada a antibioticoterapia correta. Pensando nisso, antes de iniciar o antibiótico, é necessário que sejam feitos exames como coleta de sangue, urina, fezes e secreções para detectar os agentes responsáveis e verificar sua sensibilidade ou resistência aos antibióticos. Em algumas situações específicas, é necessário que seja feita a administração de mais de um antibiótico, ou a associação de dois ou mais antimicrobianos ao mesmo tempo, com o objetivo de se obter atuação sinérgica entre eles, pois algumas vezes o efeito dessa combinação é mais intenso quando comparado a utilização de apenas um antimicrobiano. Os medicamentos que irão ser associados devem ter, de preferência, algumas características como ação bactericida, mecanismo de ação diferente e espectro específico. Exemplo: Um exemplo de associação entre antimicrobianos é a utilização simultânea da penicilina e estreptomicina para o tratamento da endocardite. Quando administradas juntas, essas duas drogas potencializam o efeito: o dano à parede celular da bactéria, causado pela penicilina, faz com que seja mais fácil a entrada da estreptomicina na célula bacteriana.Dessa forma, a possibilidade de destruir a célula bacteriana e acabar com a infecção aumenta. Bactérias gram-positivas e gram-negativas No ano de 1889, o bacteriologista Hans Christian Gram desenvolveu a coloração que ganhou o seu nome, a coloração de Gram, para diferenciar as bactérias em dois grupos. O grupo que apresentava a coloração violeta escuro ou púrpura após a tentativa de descoloração com álcool inclui as bactérias Gram-positivas. Já aquele grupo que não mantinha essa coloração após o uso do álcool inclui as bactérias Gram- negativas. Este último grupo assume a cor rosa quando utilizado o corante Safranina. No procedimento realizado por Gram, foi utilizado um esfregaço fixado pelo calor e recobriu-o com corante cristal violeta. Depois de certo tempo, ele lavou o corante púrpura e revestiu o esfregaço com iodo. Após lavar novamente o esfregaço, retirando o iodo, todas as bactérias assumiram a cor púrpura ou violeta escura. Em seguida, novamente a lâmina foi lavada com álcool e, nesse momento, foi observado que algumas bactérias permaneceram com a coloração púrpura e outras não. Observe na Figura 16 as etapas da coloração de Gram. Além da coloração, outras diferenças são percebidas entre Gram-positivas e Gram- negativas. Uma delas é em relação à parede celular: as bactérias Gram-negativas apresentam uma parede celular mais complexa contendo algumas finas camadas de peptideoglicanas e uma estrutura que as Gram-positivas não apresentam, a membrana externa, que contém uma camada de lipopolissacarídeos (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). É importante que você saiba que o método descoberto por Gram é uma técnica de coloração fundamental e bastante utilizada na microbiologia médica, sendo muito eficaz quando utilizada em bactérias que estão em crescimento. No entanto, os resultados dessa coloração não são utilizados totalmente, devido a determinadas células bacterianas não se corarem fortemente ou não assumir nenhuma cor. Exemplo: É importante que você saiba que os bacilos são microrganismos amplamente distribuídos pelo ambiente e, entre os Gram-positivos formadores de esporos, os gêneros Clostridium e Bacillus são citados como os mais importantes para microbiologia médica. Lembre-se de que os endósporos são estruturas formadas quando o ambiente no qual as bactérias se encontram é escasso em água e nutrientes, e a formação do esporo ocorre através do processo de diferenciação celular (TRABULSI, 2015). Veja na Figura 17 a representação da formação de endósporos. Espécies dos gêneros Bacillus e Clostridium As bactérias do gênero Clostridium são microrganismos anaeróbicos obrigatórios, ou seja, não utilizam oxigênio para sua respiração. Esse gênero possui cerca de 150 espécies, sendo algumas delas patogênicas para humanos. Normalmente são encontradas no solo e no intestino, além disso, suas células possuem endósporos que comumente desfiguram a célula. O desenvolvimento dos esporos pelas bactérias é importante para a medicina por conta da resistência que os endósporos possuem ao calor e aos vários compostos químicos. Várias doenças estão associadas com as espécies desse gênero. Clostridium tetani é um dos mais importantes, pois é o agente etiológico do tétano, doença que provoca espasmos nos músculos, podendo ser localizado ou generalizado. A prevenção dessa doença consiste em tomar a vacina antitetânica, tríplice viral, administrada em três doses, durante os três primeiros meses de vida e depois com reforços (TRABULSI, 2015). Veja na Figura 18 a representação do C. tetani. Já o botulismo é causado pelo Clostridium botulinum, bacilo que apresenta esporos ovais subterminais encontrados, na maioria das vezes, no solo e em agroprodutos. Quatro grupos fazem parte dessa espécie. O primeiro grupo inclui os microrganismos proteolíticos que produzem as toxinas A, B ou F. Já o segundo grupo reúne os microrganismos que não são proteolíticos, os quais produzem as toxinas B, E ou F. O terceiro grupo reúne microrganismos produtores de toxinas C e D, e o quarto grupo engloba o tipo G (TRABULSI, 2015). Veja abaixo algumas espécies de Clostridium e as condições patogênicas as quais estão associadas. Clostridium Perfringens: Ocasiona a gangrena gasosa; Clostridium Perfringens: Pode causar diarreia quando algum alimento contaminado é consumido; Clostridium Difficile:Também pode ocasionar diarreia quando alguma medida terapêutica com antibiótico modifica a microbiota normal do intestino, provocando o crescimento acentuado dessa bactéria produtora de toxina. Por outro lado, as bactérias do gênero Bacillus são bastonetes que formam endósporos. É muito comum encontrar esse gênero no solo. Apenas poucas espécies são patogênicas para os humanos, outras são utilizadas para produção de antibióticos. Estima-se que existam mais de 50 espécies do gênero. Entre as espécies que causam doenças, a Bacillus anthracis causa o antraz. Essa bactéria anaeróbica facultativa, muitas vezes forma cadeias em cultura. O antraz, doença causada por ela, afeta animais como ovelhas, cavalos e alguns outros mamíferos, embora também possa ser transmitida para humanos. Devido à vacinação dos animais e a adoção de medidas de higiene, foi observada uma redução significativa dessa doença nos últimos anos. É importante que você saiba que, quando a infecção acontece, ocasiona manifestações cutâneas, respiratórias e gastrointestinais, sendo a forma cutânea a mais comum, com a presença de lesões na pele. Além disso, as formas respiratória e gastrointestinal provocam septicemia e choque, levando à morte com muita frequência. Lembre-se de que penicilina, ciprofloxacino, doxiciclina, levofloxacino e clindamicina são os antibióticos recomendados para o tratamento (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Já o Bacillus thuringiensis é um dos patógenos de insetos mais conhecidos. Produzem uma toxina letal para os insetos e, por isso, é bastante utilizado no controle de algumas pragas. Normalmente é encontrado no solo e no intestino de animais. Por outro lado, o Bacillus cereus é uma bactéria bastante comum no ambiente e, em poucos casos, é apontada como o agente causador de intoxicação alimentar. Quando isso acontece, pode provocar náuseas e vômitos ou diarreia que, normalmente, duram em torno de 9 a 24 horas. Ele é encontrado no solo e em plantações de arroz (TRABULSI, 2015). Observe na Figura 19 o Bacillus cereus. Bacilos Gram-positivos não formadores de esporos Os bacilos Gram-positivos anaeróbios não formadores de esporos apresentam uma grande variedade genotípica e fenotípica. Normalmente, esses microrganismos estão localizados na pele e na superfície das mucosas humanas. São patógenos oportunistas, isto é, causam doenças quando o indivíduo se encontra com sua imunidade baixa. As infecções provocadas por esse tipo de bactérias, normalmente, são endógenas e demandam fatores predisponentes. São encontrados com maior prevalência em infecções de feridas, cirúrgicas ou não, abscessos, peritonites ou infecções sistêmicas (TRABULSI, 2015). Corynebacterium, Propionibacterium, Listeria, Erysipelothrix e espécies relacionadas As bactérias do gênero Corynebacterium são aeróbicas ou anaeróbicas facultativas, imóveis e não são capazes de formar esporos. Tendem a ser pleomórficas, isto é, possuem a capacidade de apresentar mais de uma forma. Assim, sua morfologia é modificada de acordo com a idade das células. Estima-se que existam mais de noventa espécies do gênero, das quais 40 estão associadas com o surgimento de infecções em humanos e animais. Entre as espécies patogênicas, a mais conhecida é a Corynebacterium diphtheriae, agente que causa a difteria. É importante conhecer o biotipo de C. diphtheriae devido à gravidade que podem causar. A espécie está dividida em quatro biotipos, de acordo com a morfologia colonial e o perfil bioquímico: mitis, gravis, intermedius ebelfanti, em grau de severidade, respectivamente. Os biotipos mitis, intermedius e belfanti, por exemplo, apresentam uma pequena área de hemólise ao redor das colônias em meio sólido com sangue. O aspecto das colônias também muda: o biotipo intermedius forma colônias brilhantes e translúcidas, enquanto os belfanti e mitis produzem colônias opacas. Além disso, o biotipo gravis forma colônias amorfas e opacas. Assim, é importante destacarmos que diferenças de tamanho também existem entre elas. Dito isto, vamos conhecer agora algumas bactérias Gram-positivas e suas associações com infecções em humanos. Exemplo: A difteria é uma doença infecciosa respiratória que permanece sendo uma importante causa de morbimortalidade mundial. Após a colonização, a C. diphtheriae começa o processo infeccioso centrado no trato respiratório superior, com a distribuição de uma pseudomembrana branco-acinzentada, a qual se estende para as tonsilas, naso e orofaringe. Outras espécies do gênero incluem: Corynebacterium urealyticum (já isoladas em infecções de trato urinário); Corynebacterium pseudodiphtheriticum (já isoladas em infecções de pele); Corynebacterium jeikeium (isolado com maior frequência em pacientes transplantados de medula óssea) e Corynebacterium pseudotuberculosis (associada a casos de linfadenite caseosa em ovinos e caprinos) (TRABULSI, 2015). Sua prevenção é realizada a partir da administração da vacina antidiftérica. É importante ressaltarmos ainda que é imprescindível que a cobertura vacinal esteja sempre acima de 95%, em especial na população infantil, a fim de evitar surtos e epidemias da doença. Para que você entenda o que estamos abordando, sugerimos que veja na Figura 20 as características das tonsilas de uma pessoa com difteria. Propionibacterium é um bacilo Gram-positivo e pleomórfico. As espécies desse gênero são encontradas na microbiota da pele. Assim, Propionibacterium acnes é a espécie que tem sido apontada como uma das principais agentes causadores da acne. Outras espécies podem ser encontradas ocasionando infecções após cirurgias no uso de próteses. Além disso, pode ocasionar endocardites, sobretudo após a implantação de válvulas prostéticas (TRABULSI, 2015). Por outro lado, Listeria é um gênero formado por bacilos não formadores de esporos. São Gram-positivos aeróbicos e anaeróbicos facultativos. Estão presentes em todo o mundo, normalmente no intestino de mamíferos humanos e animais. Existem diversas espécies de Listeria, dentre elas: Listeria monocytogenes, Listeria welshimeri, Listeria seeligeri, Listeria ivanovii, Listeria grayi, Listeria marthii, Listeria rocourtiae, Listeria denitrificans, Listeria fleischmannii, Listeria murrayi e Listeria weihenstephanensis (TRABULSI, 2015). Uma outra espécie, Listeria innocua, não causa doença em mamíferos. Você sabia?O Listeria monocytogenes é considerado o principal agente patogênico para os seres humanos. Isso porque é uma bactéria que não apresenta cápsula e possui motilidade por meio dos seus flagelos. Apresenta-se como bastonete pequeno, com terminações arredondadas e medindo entre 0,5 e 2 μm de comprimento, e 0,5 μm de diâmetro. Além disso, é um patógeno oportunista, responsável por causar várias infecções graves em pessoas com sistema imunológico deficiente, como gestantes, idosos e recém-nascidos. A doença ocasionada por esse microrganismo é chamada de listeriose. Adquirida após a ingestão de alimentos contaminados, pode manifestar-se através de uma gastroenterite, ou através de doenças mais graves como a meningite, encefalite e septicemia. Alguns casos da doença têm sido causados pela ingestão de uma variedade de alimentos, tais como leite, queijos, manteiga, peixes defumados, salsichas, produtos à base de carne de peru, hortaliças e frutas, entre outros. Estima- se que aproximadamente 32% dos casos podem ser causados pelo consumo de queijos ou produtos embutidos (TRABULSI, 2015). Erysipelothrix rhusiopathiae é um bacilo Gram-positivo, anaeróbio facultativo, imóvel, também pleomorfo. Sua morfologia muda de bastonetes curtos a longos filamentos em sua forma rugosa. Está distribuído no mundo todo, sendo comum ser encontrado estabelecendo uma relação de comensalismo no trato digestivo de mamíferos, principalmente de suínos e aves (TRABULSI, 2015). Nos suínos, provoca a erisipela, conhecida pelas infecções cutâneas agudas ou crônicas, do tipo erisipeliforme ou com manifestações graves, como septicemia e artrite. Em seres humanos, a infecção acontece através de escoriações na pele e após contato ocupacional com carnes contaminadas. Após o surgimento da lesão, que normalmente ocorre nos dedos das mãos, inicia-se o período de incubação que dura em torno de dois a sete dias, quando começam a surgir pequenas lesões não purulentas, dor, edema e eritema. No homem, a infecção é chamada de erisipeloide e, além dos sintomas cutâneos, podem ocorrer linfangite, artrite adjacente e, em casos raros, quando a bactéria consegue migrar para a corrente sanguínea, pode causar endocardite, problemas neurológicos, dentre outros. Para o tratamento da doença são utilizados alguns antibióticos, como a penicilina, a ampicilina, a ceftriaxona e a cefalotina, comumente a bactéria é resistente à vancomicina e aminoglicosídeos. Identificando as principais características de bacilos Gram-negativos e algumas bactérias Gram-positivas Bactérias Gram-negativas As bactérias Gram-negativas são aquelas que não conseguem assumir a cor violeta escuro ou púrpura após a coloração de Gram, mas conseguem assumir a cor rosa ou vermelha, quando coradas com a Safranina. Além da diferença na coloração, as bactérias Gram-negativas possuem muitas diferenças das Gram-positivas. Isso porque elas formam um grande grupo de microrganismos, muitos dos quais patogênicos, a exemplo dos bacilos descritos nos tópicos anteriores. A maioria é de bactérias encapsuladas, dotadas de membrana externa e complexa parede celular, o que as tornam mais resistentes. A seguir, conheça nos tópicos alguns exemplos de bactérias Gram-negativas. Pseudomonas e Acinetobacter Pseudomonas é um gênero formado por um vasto grupo de bactérias Gram-negativas, aeróbicas, não fermentadoras. Frequentemente está associada à colonização e infecção hospitalar. Uma das mais importantes espécies do gênero é a Pseudomonas aeruginosa, encontrada no solo, na água, nos animais etc. Apresenta-se em forma de bacilo, medindo cerca de 0,5 a 0,7 μm de espessura e 1,5 a 3,0 μm de comprimento. Não são esporulados e possuem motilidade através de um único flagelo polar. É um patógeno oportunista e, por isso, dificilmente ocasiona infecções em pessoas saudáveis. Por outro lado, é apontado como um dos principais responsáveis por desencadear infecções em pacientes imunocomprometidos (vítimas de traumas, cirurgias, queimaduras, uso de cateter prolongado, prematuros, idosos, uso de corticoides, radiação, diabetes, neoplasias, etc.) (BROOCKS, 2014; TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Normalmente, possui resistência adquirida a muitos antibióticos, o que justifica sua difícil erradicação da infecção e consecutivos fracassos terapêuticos. Está relacionado com o surgimento de infecções em diversas partes do corpo humano. Além disso, por possuir fímbrias, pode aderir-se com facilidade a outras células. Dessa maneira, as Pseudomonas aeruginosa conseguem desenvolver-se dentro de um ser humano sem lhes causar danos até que forme um biofilme que ataca o sistema imunológico do hospedeiro. Lembre-se de que as bactérias que são capazes de formar biofilme colonizam os pulmões de pacientes com fibrose cística e são uma das principais causas de morte nesses pacientes. Já o gênero Acinetobacter é formado por cocobacilos Gram-negativos não esporulados, não fermentadores, aeróbios e imóveis. A maioria das espécies desse gênero consegue crescer em condições extremas, contendouma simples fonte de carbono e energia. Atualmente, são conhecidas 31 espécies do gênero. Dessas, o Acinetobacter baumannii é o principal para a clínica médica e é um patógeno oportunista associado a infecções hospitalares. Normalmente, coloniza membranas e mucosas que apresentam feridas e dificilmente é encontrado na microbiota normal da pele. Pacientes internados em hospitais com imunidade comprometida têm sido alvo desse patógeno (BROOCKS, 2014; TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Nestes pacientes, os principais locais colonizados são os sistemas respiratório, nervoso central e urinário, além da ferida cirúrgica e dos olhos. Um fato importante do Acinetobacter está na sua capacidade de desenvolver mecanismos de resistência contra os principais grupos de antibióticos disponíveis. Isso porque, com muita facilidade, A. baumannii apresenta resistência aos beta-lactâmicos de amplo espectro e aos aminoglicosídeos, dificultando o tratamento das infecções ocasionadas por essas bactérias. Bastonetes gram-negativos entéricos Os bastonetes Gram-negativos entéricos são aqueles que afetam o trato digestivo e intestinal dos seres humanos. Inúmeros microrganismos possuem essa capacidade e causam diversas doenças que podem ser graves, caso não sejam tratadas. O quadro clínico das doenças gastrointestinais depende do agente etiológico que a provocou, os bacilos gram-negativos entéricos incluem: Escherichia coli, Salmonella, Shigella, etc. Na maioria das vezes, a infecção com esses agentes acontece por meio do consumo de alimentos ou água contaminada (BROOCKS, 2014). Observe na Figura 21 a ilustração do ciclo de contaminação pelos microrganismos. Enterobacteriaceae, Salmonella, Shigella e grupo Salmonella-Arizona A família Enterobacteriaceae corresponde a patógenos responsáveis por inúmeras doenças e, inclusive, estão entre os principais agentes causadores de infecção intestinal e infecção hospitalar. A diversidade de espécies que fazem parte desse grupo é formada por bacilos Gram-negativos, que apresentam em sua estrutura celular: membrana citoplasmática, espaço periplasmático, membrana externa e peptideoglicanas. São anaeróbicos facultativos, fermentadores de glicose e transformam nitrito em nitrato e metabolizam uma série de substâncias. Com frequência causam infecções intestinais e não intestinais, como aquelas do trato urinário, pulmão, pele e sistema nervoso central. As infecções que ocorrem no intestino e fora dele podem permanecer local ou podem ser sistêmicas. Entre os gêneros mais conhecidos da família enterobacteriaceae estão: Citrobacter; Edwardsiella; Enterobacter; Escherichia; Hafnia; Klebsiella; Morganella; Proteus; Providencia; Salmonella; Shigella; Serratia e Yersinia (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Do gênero Citrobacter são conhecidas 11 espécies, mas a maioria são enteropatógenos. Já o Citrobacter freundii tem sido associada a infecções do trato urinário e respiratório e Citrobacter diversus pode levar a meningites em recém- nascidos. Por outro lado, o gênero Klebsiella possui duas espécies: K. oxytoca e K. pneumoniae, essa última apresenta três subespécies: K. pneumoniae spp pneumoniae, K.pneumoniae ssp rhinoscleromatis eK.pneumoniae ssp ozaenae . Dessas, K. pneumoniae é um recorrentemente causador de pneumonias e infecções em outros órgãos. É uma bactéria com relevância crescente nas infecções hospitalares e comumente provoca infecções em pacientes imunodeficientes, tais como recém-nascidos, pacientes cirúrgicos, pessoas que vivem com HIV, diabetes, pessoas com neoplasias, etc. (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). É importante colocarmos em relevo que o gênero Salmonella é formado por bacilos Gram-negativos, anaeróbicos facultativos, móveis e não formam esporos. Em relação ao tamanho desses microrganismos, podem variar de cerca de 0,7 a 1,5 μm de diâmetro, e 2 a 5 μm de comprimento. Essas bactérias provocam infecções no homem e em animais. Em humanos, as salmonelas são responsáveis por causar várias infecções, sendo mais frequentes a gastroenterite e a febre tifoide. O gênero possui duas espécies: Salmonella enterica e Salmonella bongori. A primeira espécie, por sua vez, é subdividida em seis subespécies (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Dentro das subespécies, a Salmonella enterica sorovar typhimurium é capaz de provocar gastroenterites em humanos. Após o indivíduo infectado ter consumido alimentos contaminados, essas bactérias migram até a mucosa do intestino aderindo às células desse órgão. Por outro lado, quando conseguem atravessar o epitélio, as bactérias são fagocitadas por macrófagos, mas elas liberam uma enzima que provoca a morte dos macrófagos, o que faz com que elas sobrevivam (TRABULSI, 2015). Veja na Figura 22, o mecanismo de invasão do epitélio intestinal por essa bactéria. Exemplo: A febre tifoide é uma doença sistêmica que afeta humanos, principalmente, crianças, causada pelos patógenos Salmonella typhi e Salmonella paratyphi. Entre os sinais e sintomas da doença verifica-se a presença de febre, dor de cabeça, dor abdominal, diarreia ou constipação, podendo evoluir e causar prejuízos respiratórios, hepáticos e neurológicos. Quando tratada de forma adequada, a mortalidade não chega a 1%, mas, caso a doença não tenha tratamento adequado, a taxa de mortalidade pode evoluir para até 20%. Diferente dos demais gêneros estudados, todas as espécies do gênero Shigella são patogênicas, causando doenças no homem, mas dificilmente infectando animais. O gênero é formado por quatro espécies: Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella boydii e Shigella sonnei. Essas bactérias provocam uma doença conhecida como shigelose, uma infecção aguda intestinal considerada endêmica com alta prevalência em crianças e em países em desenvolvimento, com condições sanitárias deficientes. Quando alimentos contaminados pela Shigella são consumidos, as bactérias logo invadem o epitélio do cólon intestinal, provocando uma intensa inflamação que caracteriza a doença (TRABULSI, 2015). Alguns estudos apontam que a Shigella é muito infecciosa, sendo necessários apenas de dez a cem bactérias para causar a infecção. O período de incubação varia, em média, de 1 a 3 dias, com exceção para S. dysenteriae tipo 1 que varia de 5 a 7 dias. As formas mais simples da shigelose não necessitam de tratamento com antibióticos. Isso porque, normalmente, a cura acontece de forma espontânea, sendo importante apenas a ingestão de líquidos e eletrólitos para prevenir a sua perda. Mas, em casos graves, é necessário o uso de antibióticos para prevenir complicações da doença, em crianças desnutridas, por exemplo, é essencial o tratamento com antibioticoterapia. Curiosidade: A Salmonella arizonae é uma subespécie da Salmonella enterica. Normalmente causa infecções em répteis, mas, em casos incomuns, pode infectar seres humanos, principalmente, crianças ou pessoas com sistema imunológico deficiente. Quando acomete humanos, pode desencadear doenças como gastroenterites, peritonites, pleurite, etc. Bactérias gram-positivas Estafilococos, estreptococos e enterococos Os estafilococos são cocos Gram-positivos, anaeróbios facultativos e imóveis. A espécie mais importante conhecida é a Staphylococcus aureus. Uma característica particular dessa espécie consiste na sua capacidade de sobreviver e crescer em ambientes com alta pressão osmótica e baixa umidade. Essa bactéria produz muitas toxinas que favorecem a sua capacidade de invadir o corpo e provocar danos, elevando a sua patogenicidade (BROOCKS, 2014; TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Ao longo do tempo, a Staphylococcus aureus conseguiu desenvolver resistência a vários antibióticos comercializados, o que dificulta o tratamento em pacientes acometidos com essa bactéria. Antibióticos como a penicilina e vancomicina são alguns exemplos. Ela é encontrada com facilidade em humanos, estabelecendouma relação de comensalismo, ou seja, gerando benefícios para a bactéria, mas sem causar prejuízos para o hospedeiro. Porém, em situações específicas, por exemplo, quando acontece uma diminuição da imunidade, pode tornar-se um patógeno oportunista. A cavidade nasal é a região do corpo que é mais propícia para a colonização de S. aureus, mas já foram descritos em outros locais, como nas axilas, na vagina, na faringe e nas mãos. É importante saber que as infecções provocadas por esse tipo de bactéria podem levar a endocardite, meningite, osteomielite, pneumonia, infecções dos tecidos cartilaginosos, etc. (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Veja na Figura 23 a representação de uma colônia de S. aureus. Além disso, os estreptococos são cocos Gram-positivos esféricos, anaeróbicos facultativos que, normalmente, aparecem em cadeias. O gênero Streptococcus é o que tem apresentado maior importância clínica. Isso porque muitos fazem parte da microbiota normal humana, sendo encontrados, principalmente, nas vias aéreas superiores e trato intestinal. Algumas espécies são patogênicas e outras são patógenos oportunistas. As espécies patogênicas produzem diversas substâncias que favorecem a sua patogenicidade, tais como enzimas que destroem as células fagocitárias que tentam fagocitá-las. As enzimas liberadas por algumas espécies de Streptococcus danificam o tecido conjuntivo do hospedeiro, levando a um prejuízo significativo para os tecidos. As espécies mais conhecidas desse gênero são: Streptococcus agalactiae; Streptococcus pneumoniae e Streptococcus pyogenes. Lembre-se de que o S. pneumoniae é um agente bastante conhecido responsável por ocasionar doenças como pneumonia, meningite, bacteremia, otite e sinusite (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Observe na Figura 24 uma cadeia de Streptococcus. Por fim, os enterococos são formados por cocos Gram-positivos que formam cadeias curtas e são anaeróbicos facultativos. O gênero Enterococcus apresenta cerca de 50 espécies. Em seres humanos, as espécies Enterococcus faecalis e Enterococcus faecium são as mais encontradas, ocasionado infecções em algumas regiões do organismo, tais como o trato gastrintestinal, a vagina e a cavidade oral. Muitas vezes são encontrados também nas fezes humanas, em ambientes hospitalares, mãos, etc. São muito resistentes a uma grande quantidade de antibióticos (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Sintetizando: aro(a) aluno(a), chegamos ao final do nosso material. Nesse momento, gostaríamos de saber o que você achou de tudo o que viu? Caso tenha ficado alguma dúvida, vamos resumir agora todo o conteúdo que foi visto ao longo desse arquivo. Iniciamos falando sobre os seres vivos, descobrimos que organismos como bactérias, fungos e protozoários também fazem parte desse grande universo. Logo em seguida, estudamos as células e descobrimos que todos os organismos são compostos de células, com exceção dos vírus e nessas pequenas estruturas acontecem processos vitais como a respiração, a nutrição e a reprodução. Além disso, falamos sobre as principais características de uma célula e sobre os tipos delas, as procarióticas e as eucarióticas. Depois, seguimos comentando sobre algumas características gerais das bactérias e descobrimos que existem várias espécies e que muitas delas são patogênicas, mas a maioria não possui essa capacidade, pelo contrário, assumem um papel fundamental para manutenção da vida, humana e não humana. Aprendemos também que o tamanho das bactérias é variável, algumas são maiores e outras menores, e que elas possuem várias formas, como cocos (diplococos, estreptococos, estafilococos e sarcinas), bacilos e espiraladas (vibriões e espiroquetas). Além disso, estudamos as principais características de uma célula bacteriana e aprendemos que ela é composta por: membrana celular, cápsula, parede celular, citoplasma, ribossomos, flagelos, fímbrias, pili, plasmídeo, nucléolo e algumas outras estruturas. Por fim, vimos como é importante utilizar os meios de cultura, conhecendo seus tipos e formas de como podemos utilizá-los para diferenciar bactérias Gram-positivas e Gram-negativas.da época, que conseguiram ver de maneira detalhada a descrição do olho de moscas, a ponta de uma agulha, ferrão da abelha, dentre outros. Abiogênese e Biogênese Qual a origem dos seres vivos? Como a vida foi formada? Essas eram indagações realizadas desde os tempos mais antigos. Atualmente, essas perguntas já estão bem esclarecidas e se sabe que todos os animais surgem de outros animais e todas as plantas são originadas de outras plantas semelhantes, porém, durante muitos anos, a comunidade científica não apresentava explicações convincentes sobre a origem da vida, levando as pessoas a acreditarem em fatos comuns que eram observados cotidianamente. Após Anton Van Leeuwenhoek demonstrar a existência dos seres microscópicos, houve um grande interesse dos estudiosos da época em descobrir como esses organismos surgiam. Dessa maneira, por muito tempo a origem da vida foi explicada a partir de duas teorias distintas: a teoria da abiogênese e a teoria da biogênese. A teoria da abiogênese, ou teoria da geração espontânea, apoiada por muitos filósofos e pesquisadores, entre eles o grande pensador Aristóteles, defendia a hipótese de que os organismos observados por meio do microscópio eram gerados de forma espontânea, ou seja, a vida poderia ser formada a partir de uma matéria bruta (sem vida) (TORTORA, 2012). É importante destacarmos que, de acordo com a hipótese defendida pela abiogênese, poderiam originar ratos; ou que, a partir da lama dos rios, poderiam nascer sapos, rãs e outros anfíbios e répteis. Essa explicação foi aceita até o século XIX, marcando um período de escassos recursos científicos e tecnológicos. Em contrapartida, existia a teoria da biogênese, bastante defendida por alguns cientistas, inclusive o francês Louis Pasteur. Segundo essa teoria, todos os seres vivos surgiam a partir de outros seres vivos análogos, dessa forma, negava o que afirmava a teoria da geração espontânea. Antes da descoberta de Leeuwenhoek, em uma tentativa de comprovar a hipótese da biogênese, Francesco Redi, cientista italiano, realizou o seu primeiro experimento em 1668. O famoso experimento realizado por Redi consistiu em colocar alguns pedaços de carne em frascos de vidro fechados e outros pedaços de carne em frascos de vidro abertos, por um igual período. Ao final do experimento, como esperado, o cientista pôde verificar que havia presença de larvas apenas no frasco que permaneceu aberto, concluindo que o surgimento das larvas não acontecia de forma espontânea e que eram colocadas por moscas que tiveram contato com a carne (TORTORA, 2012). Mesmo com os resultados apresentados por Redi, os defensores da abiogênese não se convenceram, pois afirmavam que o oxigênio era indispensável para que ocorresse a geração espontânea. Então, Redi decidiu realizar outro experimento, o que fez com que a abiogênese perdesse muita credibilidade com a ciência na época. Para entender o que estamos discutindo, sugiro que observe na Figura 1 os experimentos de Redi, mas antes entenda como ele realizou o segundo experimento no box abaixo. EXEMPLO: ( este salvo em dowllods como Figura 1 - Os experimentos de Redi.Fonte: adaptada por Heytor Neco (2023).) Nesse segundo evento, você deve considerar um experimento realizado por Redi para desmentir a teoria da geração espontânea. Nele, foi colocada carne dentro de jarras, mas, dessa vez, os recipientes foram fechados com uma fina rede, permitindo que o ar entrasse dentro do frasco, e o resultado, como já era esperado por Redi, foi semelhante ao seu primeiro experimento: nenhuma larva apareceu na jarra coberta com a rede, por mais que o ar permanecesse presente. Dessa forma, concluiu-se, novamente, que as larvas só surgiam quando as moscas colocavam seus ovos sobre a carne. Louis Pasteur e o Fim da Abiogênese Certamente você já ouviu falar sobre Louis Pasteur. Mas, mesmo que não tenha ouvido falar no nome dele nas suas aulas de Biologia na escola, acredito que já tenha ouvido falar sobre a pasteurização, método criado por esse cientista. Caso Pasteur ainda seja desconhecido para você, ele foi um renomado cientista francês do século XIX e suas contribuições o colocaram entre os três principais nomes da microbiologia. Entre os seus achados mais importantes, podemos citar a criação da vacina antirrábica, a fermentação e a pasteurização, processo esse ainda utilizado atualmente para eliminar as bactérias prejudiciais e que estão presentes no leite e em bebidas alcoólicas. DEFINIÇÃO: Você sabe o que é a pasteurização? A prática nada mais é do que um processo utilizado para esterilizar alimentos como leite, queijo, iogurte, cerveja ou vinho. Nele, basicamente, o alimento é exposto a uma temperatura elevada por um tempo e, em seguida, a uma temperatura bastante inferior, fazendo com que os microrganismos sejam eliminados. É importante destacarmos que Pasteur era um defensor da teoria da biogênese. Em seus experimentos, utilizava o calor para acabar com os microrganismos e descobriu que quando uma solução nutritiva era fervida e mantida fechada, não apodrecia. Dessa maneira, um dos seus experimentos de laboratório mais famosos derrubou, de uma vez por todas, a teoria da geração espontânea. Nesse experimento, Pasteur separou vários recipientes de vidro com gargalos, que lembravam o pescoço de um cisne e, nesses frascos, colocou caldo de carne e os levou ao fogo para que o caldo pudesse ferver. Depois, deixou todos os recipientes abertos para que esfriassem. Logo em seguida, mesmo com o resfriamento, não foi identificada a presença de microrganismos. Assim, o cientista pôde observar que a ausência de microrganismos era devido ao formato dos frascos em “pescoço de cisne”. É importante destacarmos que o surgimento dos microrganismos só aconteceu quando o gargalo do frasco foi quebrado ou quando o frasco foi inclinado, permitindo que a solução, até então estéril, entrasse em contato com partículas que continha micróbios. Para ilustrarmos esse experimento, observe a Figura 2 que apresenta Pasteur e o experimento realizado por ele. figua salva como Figura 2 - Pasteur e seu experimento. Fonte: adaptada por Heytor Neco (2023). A microbiologia surgiu há séculos, mas, ao longo dos anos, muitos estudiosos e pesquisadores colaboraram com essa ciência que se dedica às vidas microscópicas. É por meio dela que estudamos diversos tipos de organismos, como: eucariontes, procariontes e acelulares. Não reconhece os termos? Não se preocupe, logo em seguida estudaremos de forma mais detalhada cada um deles. Como você já deve ter percebido, a microbiologia procura estudar diversas características desses organismos: funções, classificação, formas de reprodução, genética, estrutura, bem como a forma como interagem entre si, com os seres humanos e com o meio ambiente. Ela também contribui com o desenvolvimento de outras áreas, como a medicina, a genética e a biotecnologia, estando presente em áreas da indústria e da agricultura. De fato, a microbiologia ocupa um lugar importante entre as ciências, pois, através do seu entendimento, podemos extrair diversos benefícios para os seres humanos. Muitas doenças, por exemplo, foram erradicadas graças ao estudo de seus agentes causadores, dos antibióticos e das vacinas, que só foram possíveis ser adquiridos através dessa ciência microbiológica. No entanto, uma ciência nunca surge isoladamente. Conhecimentos em outras áreas e desenvolvimento tecnológico foram necessários para se chegar à microbiologia atual. O próprio microscópio, por exemplo, embora remonte ao século XVII, com equipamentos bastante simples e poucos recursos, desenvolvidos por inúmeros inventores, como Zacharias Janssen e Galileu Galilei, precisou ser aprimorado e inovado para que tivéssemos aqueles desenvolvidos por Robert Hooke (1635-1703) e Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), que foram os primeiros a utilizarem o equipamento em estudos (MOREIRA,2013). Assim, ao longo dos anos, o microscópio foi sendo aprimorado por muitos estudiosos, nesse entremeio, suas lentes e capacidade de resolução apresentaram mudanças e melhoras significativas. Atualmente, existem diversos tipos e modelos de microscópios que são bastante utilizados e de fundamental importância para o estudo da microbiologia e diversas outras áreas da ciência. No entanto, não basta apenas a observação microscópica. Isso porque o desenvolvimento da microbiologia nos permitiu que conhecêssemos a biologia dos microrganismos de modo a conseguirmos produzir meios de cultura com as substâncias necessárias para que se desenvolvessem em laboratório, auxiliando na identificação de microrganismos infecciosos ou contaminadores de água ou alimentos. Os seres vivos Inicialmente, você deve estar atento(a) ao fato de que os seres vivos são definidos como organismos que apresentam células. Lembre-se de que a maioria dos seres vivos são constituídos por um conjunto de células, ou, até mesmo, por uma única célula, no caso das bactérias. Assim, as células dão origem aos tecidos, os tecidos aos órgãos e os órgãos aos sistemas que originam um organismo. Pensando nisso, podemos entender que animais, plantas, fungos, algas e protozoários são seres vivos. De acordo com suas características, estão classificados em cinco reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista e Monera. Na Biologia, esses reinos são classificados de acordo com a taxonomia. Dessa maneira, cada reino é formado por um filo que se subdivide em classes e as classes são formadas pela ordem que são compostas pelas famílias. É importante destacarmos ainda que as famílias são formadas pelos gêneros e os gêneros pelas espécies. Dito isto, veja na figura 3 a demonstração dessa classificação. As Células e a Complexidade da Vida Antes de mais nada, gostaria de saber se você, em algum momento da sua vida, parou para pensar como funciona o seu organismo ou do que ele é formado, além dos órgãos, músculos e ossos? Isso porque, para que o corpo humano funcione, existem milhares de células trabalhando a fim de que tudo aconteça da melhor forma possível. Lembre-se de que as células são estruturas essenciais, pois nelas ocorrem todos os processos de nutrição, metabolismo, produção de proteínas e de respiração necessários para que a vida exista. Além disso, por serem microscópicas, apenas são visualizadas com o auxílio de um microscópio e, apesar de pequenas, possuem tamanhos e formas variáveis. Em humanos, por exemplo, estima-se que existam inúmeras e variadas formas de células distribuídas por todo o corpo (AMABIS; MARTHO, 2004). Dito isto, observe abaixo na figura 4 alguns tipos de células humanas. Definição: A principal diferença existente entre elas é a de que as células eucarióticas apresentam um envoltório nuclear que armazena o material genético, formando o núcleo da célula, enquanto as procarióticas não possuem essa estrutura e seu material genético é disperso no citoplasma. Além disso, as células eucarióticas são mais complexas quando comparadas às procarióticas, estando presentes nos animais, vegetais, protozoários, fungos e sendo formadas por várias estruturas menores que possuem funções específicas, denominadas organelas. Lembre-se de que as procarióticas são células simples e, como exemplo, temos as bactérias (AMABIS; MARTHO, 2004). Na figura apresentada, podemos observar a representação de uma célula eucariótica e procariótica. Assim, ao observar as células, podemos ver a presença de várias estruturas que apresentam funções específicas importantes. Nas células eucarióticas mais desenvolvidas, podemos perceber: a membrana plasmática, mitocôndrias, ribossomos, complexo golgiense, lisossomos, retículo endoplasmático liso e rugoso, e vacúolo. Vamos relembrar as funções dessas organelas abaixo. Membrana celular: revestir a célula e controlar a entrada e saída de substâncias na célula; Mitocôndria: fornecer energia através da produção de ATP; Ribossomos: sintetizar proteínas; Complexo golgiense: armazenar e transportar substâncias, como proteínas; Lisossomos: realizar a digestão intracelular; Retículo endoplasmático liso: produzir fosfolipídios e ácidos graxos; Retículo endoplasmático rugoso: produzir proteínas; Vacúolo: armazenar substâncias; Núcleo: armazenar o material genético e controlar as funções celulares. VOCÊ SABIA? As bactérias e as células humanas são estudadas para que os seres humanos possam ter meios suficientes para se defender contra a ação das bactérias patogênicas. Alguns medicamentos, por exemplo, são capazes de eliminar as bactérias, mas não causam danos às células humanas e algumas estruturas que estão presentes nas bactérias estimulam o organismo humano a montar a resposta defensiva para destruí-las. Classificação dos Reinos Antes do surgimento dos microrganismos, os seres vivos eram classificados em apenas dois reinos distintos, o reino animal e o reino vegetal, mas, com o aparecimento das novas criaturas, percebeu-se a necessidade em criar um reino, o chamado reino protista, que abarcava as bactérias, as algas, os fungos e os protozoários. Porém, essa divisão não estava completa, pois só eram consideradas a estrutura celular e a forma de conseguir energia e alimento. Pensando nisso, em 1969, o biólogo americano Robert Whittaker apontou a ampliação da classificação para cinco reinos, aceita até os dias atuais, sendo elas: Animalia, Plantae, Fungi, Protista (que inclui as microalgas e os protozoários) e o reino Monera (composto pelas bactérias e algas azuis). Fique atento(a), pois o reino Animal constitui todos os grupos de animais existentes, dos invertebrados (como poríferos, platelmintos, nematelmintos, moluscos, artrópodes, etc.) aos vertebrados (como peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos). Além disso, reúne os seres multicelulares e formados por células eucarióticas. É preciso destacarmos que o reino Plantae também é formado por seres multicelulares e eucarióticos, mas a principal diferença entre esse reino e o reino Animal é a capacidade de produzir seu próprio alimento, ou seja, de realizar fotossíntese, processo no qual, utilizando a luz solar, captam a energia da luz e geram glicose. Além disso, nele estão inclusas todas as plantas, como as angiospermas, gimnospermas, fanerógamas e as criptogramas. E o reino Fungi é composto pelos fungos, seres que estão bastante presentes no nosso cotidiano. Você já percebeu que quando mantemos uma roupa guardada por muito tempo, ela fica com o cheiro de mofo e com aspecto embranquecido? Isso acontece justamente pela ação desses microrganismos. Por outro lado, o reino Protista é formado por protozoários e microalgas. Esses seres se encontram no solo e nas águas, e alguns dos protozoários causam doenças em animais e seres humanos. Enquanto isso, o Reino Monera inclui bactérias e as algas azuis. Nesse reino encontramos seres mais simples, unicelulares e procariontes e, assim como muitos protozoários, diversas bactérias que são agentes causadores de doenças. Principais características dos grupos de microrganismos Dando continuidade ao nosso material, protozoários, bactérias, vírus e alguns fungos, apesar de serem classificados como microrganismos, possuem muitas diferenças entre si e é isso que veremos. Provavelmente você já deve ter realizado alguma vez na vida um exame chamado parasitológico de fezes. O objetivo dele é avaliar a presença de parasitos nas fezes. Entre os parasitos microscópicos que podem ser reconhecidos no material fecal ao microscópio durante a análise, temos Giardia duodenalis, Entamoeba histolytica, dentre outros. Lembre-se de que esses citados acima são protozoários, seres unicelulares e pertencentes ao reino Protista. Assim, sendo organismos unicelulares eucarióticos, possuem uma estrutura celular complexa. Estima-se que exista em torno de 20.000 espécies de protozoários presentesna água e no solo, além de muitas espécies fazendo parte da microbiota normal de alguns animais. EXEMPLO: Sabe o protozoário Entamoeba histolytica que comentamos anteriormente? Ela é uma ameba patogênica que pode colonizar o intestino humano e, em alguns casos, invadi-lo, chegando a órgãos como o fígado, sendo bastante grave. Outra espécie de protozoário patogênico é Trichomonas vaginalis, conhecido por causar a infecção sexualmente transmissível de origem não viral mais prevalente do mundo. Esses são só alguns exemplos dos vários protozoários associados às doenças. Temos ainda Toxoplasma gondii, causador da toxoplasmose, e as espécies do gênero Plasmodium, que causam malária (TORTORA, 2012). Em nossa disciplina vamos detalhar vários desses seres vivos, como fungos e protozoários, contudo, começaremos por aqueles mais simples e que compõem o Reino Monera, mas de grande importância: as bactérias. Bacteriologia Características Gerais das Bactérias A bacteriologia é a ciência que estuda as bactérias, organismos que, apesar de serem muito simples, são necessários para os estudos dessa área. Pensando nisso, inicialmente você deve estar ciente de que elas são unicelulares e procariontes, estando organizadas em dois domínios, sendo eles: Archaea e Bacteria. Muito se tem estudado sobre elas e hoje se sabe que enquanto muitas delas são patogênicas, outras não possuem a capacidade de causar doenças, pelo contrário, assumem um papel fundamental para a manutenção da vida humana e não humana. As bactérias são encontradas em praticamente todas as partes do planeta, isso por conta de sua fácil capacidade de reprodução, pois elas se reproduzem de forma assexuada, ou seja, sem mistura de material genético, por meio da fissão binária, isto é, uma célula-mãe divide-se e origina duas outras células idênticas a ela. Dito isto, a partir de agora veremos outras características das bactérias nos próximos tópicos. Estrutura das Bactérias Tamanho :As bactérias são muito pequenas e, até pouco tempo, acreditava-se que todas eram incapazes de serem notadas a olho nu, por isso, sua percepção só seria possível através do microscópio. Na verdade, o tamanho das bactérias é variável, com algumas maiores e outras menores, mas, na maioria das vezes, elas medem entre 1µm e 5µm de comprimento, e 0,2µm a 2,0µm de diâmetro (TRABULSI, 2015). curisidade: Até algum tempo, a maior bactéria já observada tinha sido a Epulopiscium fishelsoni, com cerca de 500 a 700µm de comprimento, encontrada no intestino de alguns peixes. Porém, em 2022, pesquisadores observaram uma bactéria chamada Thiomargarita magnifica, que media mais de um centímetro, o que já era maior do que uma outra bactéria do mesmo gênero, também descoberta pela equipe (VOLLAND et al., 2022). Veja na figura 6 a maior bactéria descrita. Morfologia :As bactérias podem apresentar uma diversidade de formas, sendo: esféricas (cocos), cilíndricas (bacilos) e espiraladas (espirilos). As esféricas, ou cocos, como podemos ver na Figura 6, possuem forma arredonda, mas também podem ser ovais, longas ou achatadas em uma das extremidades. É importante destacarmos que as bactérias que apresentam morfologia em forma de coco podem ficar ligadas umas às outras quando se dividem, podendo formar: diplococos, estreptococos e estafilococos. definição: Os diplococos são formados com dois cocos; os estreptococos são formados por meio de cadeias; e os estafilococos em cachos, outras formas são menos comuns. Também podem ser observadas quando os cocos permanecem juntos em grupos cúbicos de oito cocos, como as bactérias do gênero Sarcina (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Os bacilos são assim chamados pois se assemelham a um bastonete e, quando se dividem, podem formar os diplobacilos e estreptobacilos. Os diplobacilos são vistos em dupla e os estreptobacilos em cadeias. Alguns tipos de bacilos são muito parecidos com os cocos e, por isso, são chamados de cocobacilos. Algumas espécies de bacilos do gênero Lactobacillus são benéficas e estão presentes nos iogurtes, além disso, até contribuem para o bom funcionamento do intestino (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). É importante lembrarmos de que as bactérias espiraladas podem ser chamadas de vibriões, quando sua forma lembra uma vírgula; espirilos, quando se assemelham a um saca-rolha; e espiroquetas, quando são espiralados flexíveis. Na figura 8 você pode observar, em síntese, as diferentes formas das bactérias. Estruturas Celulares das Bactérias Caro(a) aluno(a), tudo bem? Você já se questionou quais são as maiores diferenças entre uma célula procariótica e uma célula eucariótica? Para responder a essa pergunta, a partir de agora, vamos conhecer as principais características das células procarióticas. A célula da bactéria é procariótica e, por isso, apresenta estrutura mais simples quando comparada às eucarióticas. Contudo, ainda podemos perceber a presença de algumas estruturas importantes. Isso porque as bactérias mais desenvolvidas apresentam em sua estrutura: membrana plasmática, parede celular, cápsula, cromossomo, fimbrias, ribossomos, inclusão e flagelo, conforme pode ser visto na figura 9. Algumas células procarióticas são formadas por uma estrutura chamada de glicocálice, que é composta de polissacarídeos e polipeptídeos, que apresenta aspecto viscoso, localizado exteriormente à parede celular. Geralmente, o glicocálice é formado no citoplasma da célula e é liberado para o seu exterior e, quando fica bem aderido à parede celular, é denominado cápsula (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). definição:A cápsula é a estrutura mais externa das bactérias e sua função é de protegê- la contra agentes externos, como a proteção contra o processo de fagocitose por células do hospedeiro. Ela é formada por polissacarídeos e polipeptídeos, e está fortemente aderida à parede celular, uma estrutura muito importante da célula bacteriana, pois possui bastante rigidez. Se não fosse essa propriedade da parede celular, as células irromperiam por conta da pressão osmótica dentro da célula, que é bastante superior à do meio externo (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Com relação à estrutura da parede celular, falaremos detalhadamente no tópico seguinte. Aderida à parede celular encontra-se a membrana celular ou membrana plasmática, composta por uma camada dupla de fosfolipídios, bastante parecida com a das células eucarióticas, porém não apresenta esteróis em sua estrutura química. Tendo a função de separar o meio interno do meio externo, a membrana plasmática funciona como a porta da sua casa. Só entra em sua casa quem você permite entrar, correto? Essa membrana tem função semelhante, sendo altamente seletiva, transportando substâncias para o interior e exterior da célula através das suas proteínas de transporte. Além disso, é capaz de gerar energia através do transporte de elétrons para o interior da célula, secretando enzimas e toxinas (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015) É importante destacarmos que os flagelos estão presentes em algumas células bacterianas e sua principal função é promover a locomoção, permitindo uma rápida mobilidade para ambientes favoráveis. Lembre-se de que o flagelo é formado por três partes diferentes: filamento, gancho e corpo basal. O filamento é uma estrutura longa e fina que fica aderida à membrana mais externa, composto, principalmente, da proteína flagelina. O gancho encontra-se aderido ao filamento e é mais largo que ele. A última porção do flagelo é o corpo basal que fixa o flagelo à membrana plasmática e à parede celular (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). As fímbrias são encontradas em alguns tipos de bactérias Gram-negativas e são semelhantes à pelos, estando distribuídas em grande quantidade por toda a parte externa da célula. Uma das características das fímbrias está relacionada à sua alta capacidade de se aderir umas às outras, como também a superfícies, o que explica a formação dos biofilmes,comunidades de bactérias envolvidas por substâncias produzidas por elas próprias, como açúcares, que as protegem contra ações de substâncias como antibióticos. Os pilis são parecidos com as fímbrias, porém são um pouco maiores e encontrados em menor quantidade, com apenas um ou dois em cada célula. Os pilis também participam da mobilidade celular, ajudando a bactéria a se fixar no meio, mas possuem outra função: transferência do DNA plasmidial entre bactérias (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Alguns livros trazem os termos pilis e fímbria como sinônimos, enquanto alguns autores considerem pilis apenas a estrutura bacteriana relacionada à reprodução por conjugação. No interior da célula encontra-se o citoplasma, composto em sua maioria por água, proteínas, carboidratos, lipídios e algumas outras substâncias. Nele podemos observar duas áreas diferentes, uma onde se pode encontrar os seguintes componentes citoplasmáticos: ribossomos, plasmídeo, vacúolos gasosos e grânulos; e outra área onde está o nucleoide. Nessa área, geralmente há uma única molécula de DNA com o cromossomo bacteriano. Assim como nas células eucarióticas, os ribossomos bacterianos também estão relacionados com a síntese proteica. A diferença entre eles e os das células eucarióticas é que os procarióticos são menores (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Os plasmídeos são moléculas de DNA no citoplasma que podem ser transferidas entre bactérias inclusive. São diversos genes no plasmídeo que levam à resistência aos antibióticos, tolerância a metais tóxicos e produção de toxinas e enzimas. No entanto, nem todas as bactérias possuem plasmídeos, apenas aquelas mais desenvolvidas. Nas bactérias, o DNA não está envolto por uma membrana nuclear como nas células eucarióticas, dessa forma pouca semelhança é encontrada entre eucarióticos e procarióticos em relação ao ácido nucleico. Na célula bacteriana, o DNA está em uma região de forma irregular chamada nucleoide. Perceba que o DNA das bactérias é composto por uma única fita em formato circular onde os genes estão localizados. Os grânulos, tipos de inclusões citoplasmáticas, atuam no armazenamento de nutrientes para a célula. Eles são visualizados a partir de alguns métodos de coloração. Algumas bactérias que são encontradas flutuando em águas ainda possuem vacúolos gasosos, componente da célula bacteriana, composta por proteínas que é permeável a gases e à água. Parede Celular Inicialmente, é importante que você saiba que a parede celular das bactérias é uma estrutura rígida que desempenha algumas funções fundamentais na célula. Dentre elas, a mais importante é impedir que a célula rompa, o que pode acontecer quando a pressão osmótica no interior da célula é superior ao ambiente externo, por isso a parede celular precisa ser rígida. Lembre-se de que, em grande parte das bactérias, a parede celular assume essa característica por conta de sua composição com substâncias como mureína ou peptideoglicano ou peptidoglicano, substância encontrada apenas em seres procarióticos. Na parede celular são encontradas algumas proteínas, como as porinas, que têm a função de controlar a passagem de moléculas hidrofílicas para o interior da célula. É como se essas proteínas fossem “um segurança de festa”, controlando a entrada de pessoas no ambiente. É importante que você saiba que a estrutura da parede celular pode variar de acordo com o tipo de bactéria. Pensando nisso, conhecer os tipos de parede celular das bactérias e do que são compostas é importante, pois alguns tipos de antibióticos atuam justamente nessa região da célula. Por exemplo, as bactérias Gram-negativas apresentam uma parede mais complexa do que as Gram-positivas. Por sua vez, as Gram-positivas apresentam várias camadas de peptideoglicanos. É importante destacarmos que cerca de 70% a 75% da parede celular das bactérias Gram-positivas é composta por essa substância, o que lhes confere um aspecto compacto e rígido. Além de peptideoglicanos, pode ser encontrado, ainda, outras substâncias, como o ácido teicoico e algumas proteínas (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Além do que já falamos, você deve saber que o ácido teicoico é uma substância composta de glicerol e fosfato, encontrado apenas na parede celular de bactérias Gram-positivas, possuindo a capacidade de se ligar a lipídeos e, quando isso acontece, é chamado de ácido lipoteicoico. Ele atua induzindo o crescimento e impedindo a ruptura da parede celular. Por conta de sua carga negativa, esses ácidos conseguem favorecer o movimento de cátions tanto para dentro quanto para fora da célula. Curisiodade: Um fato importante sobre o ácido teicoico é que ele pode favorecer o choque séptico em pacientes que possuem infecções ocasionadas por bactérias Gram-positivas. A parede celular das gram-negativas é mais complexa, apresentando apenas algumas finas camadas de peptideoglicanos e uma estrutura que as Gram-positivas não apresentam, a membrana externa. Essa membrana fica separada da membrana plasmática através de um espaço, conhecido como espaço periplasmático, local onde algumas enzimas que destroem a penicilina e outros fármacos são encontradas. A membrana externa atribui uma certa qualidade a células gram-negativas, pois essa estrutura atua impedindo a fagocitose por células do hospedeiro, além disso, forma uma barreira protetora contra a entrada de antibióticos e outras substâncias para dentro da célula (TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). voce sabia? Como as bactérias Gram-negativas possuem menor permeabilidade, uma vez que apresentam em sua parede celular uma membrana externa formada por fosfolipídeos, lipoproteínas, proteínas e lipopolissacarídeos (LPS), além da camada de peptidoglicanos, são mais resistentes do que as bactérias Gram-positivas. Palavras do professor: Agora que conhecemos a estrutura das bactérias, vamos entender como funciona o processo de patogênese das infecções bacterianas? Nas próximas linhas conheceremos as principais bactérias que causam doenças, como acontece o processo de transmissão da infecção e o processo infeccioso, e muito mais. E então? Motivado(a) para desenvolver esta competência? Então, vamos lá! Metabolismo bacteriano As bactérias são capazes de sobreviver em diferentes ambientes e em condições diversas e, assim como organismos mais complexos, precisam de processos bioquímicos para sustentar suas funções biológicas. Para as bactérias não é diferente, ou seja, elas necessitam de reações catabólicas e anabólicas complexas, algumas, inclusive, únicas e que outros seres não são capazes de fazer. Um exemplo disso é a capacidade que algumas bactérias têm de utilizar petróleo como nutriente e até mesmo de se alimentar de celulose, funções que não conseguimos realizar (TORTORA, 2017). É importante lembrarmos de que o metabolismo envolve reações de síntese e degradação de nutrientes dentro da célula e, a partir dessas reações mediadas por enzimas, os organismos conseguem gerar energia química na forma de adenosina trifosfato (ATP) e outras substâncias essenciais à vida. No caso das bactérias, embora muitas dessas reações, em alguns casos, sejam danosas ao organismo, em outros ajudam em processos naturais e industriais, contribuindo em vários aspectos. Exemplo:A bactéria Rhizobium, por exemplo, converte o nitrogênio da atmosfera em outras formas para que possa ser utilizado por outros organismos. Perceba que o nitrogênio é essencial para produzir proteínas, além de ser constituinte do DNA e do RNA. Além disso, sabe o tratamento dos esgotos? Ele envolve processos biológicos também e, nesse caso, as cianobactérias auxiliam na remoção da matéria orgânica. Antes de tudo, é importante saber que o ATP pode ser produzido em reações oxidação- redução, o que também chamamos de reação redox. Nessas reações de oxidação, elétrons e prótons são removidos. Um exemplo é o que acontece com o hidrogênio, que pode ser removido nesses processos, fazendocom que também sejam conhecidos como processos de desidrogenação. Curiosidade: Quando uma molécula é oxidada, perdendo dois átomos de hidrogênio, e uma molécula chamada NAD+, carreadora de elétrons, é reduzida, o NAD+ pode absorver os átomos de hidrogênio que foram removidos. Assim, o NAD+ se torna NADH, uma molécula mais energética e que, posteriormente, terá essa energia sendo utilizada para produzir ATP. Essas reações de redução são bastante presentes no catabolismo. Assim, se uma célula oxida (reduz) uma molécula de glicose, a energia da glicose vai sendo removida ao longo de diversas etapas e vai ser utilizada para gerar ATP, que pode ser produzido por fosforilação de substrato (Adenosina Difosfato, também chamada de ADP), por fosforilação oxidativa (quando elétrons são carreados por NAD+ e FAD) ou fotofosforilação (em células que fazem fotossíntese). Dito isso, acredito que, nesse momento, você provavelmente está relembrando de bioquímica e, realmente, há toda a relação, pois essas reações bioquímicas envolvem diversas enzimas para levar à produção de energia. Dessa maneira, as bactérias podem produzir energia por várias vias metabólicas: catabolismo de carboidratos, lipídios ou proteínas, bem como, em alguns casos, a partir da fotossíntese, os quais compreenderemos a partir de agora. Catabolismo de carboidratos por microrganismos A partir de carboidratos, os microrganismos podem produzir energia utilizando glicose, seja a partir de respiração celular ou de fermentação. A respiração celular é um processo que acontece em três etapas: 1) glicólise, na qual a glicose é catabolizada no citoplasma, sendo convertida em duas moléculas de ácido pirúvico; 2) ciclo de Krebs, que envolve a conversão do ácido pirúvico em acetil-CoA para que ele seja sendo oxidado em dióxido de carbono; e, 3) cadeia transportadora de elétrons, etapa na qual todos os NADH e FADH2 gerados nas fases anteriores são oxidados, levando à produção da maior parte dos ATP’s gerados na respiração celular. Embora muitas bactérias utilizem a via glicolítica para oxidar a glicose, outras utilizam vias alternativas, como, por exemplo, a via das pentose-fosfato (ciclo da hexose- monofosfato). Na via das pentoses-fosfato, que acontece ao mesmo tempo da glicólise, açúcares de cinco carbonos (pentoses) são quebrados, levando à produção de pentoses intermediárias que são utilizadas para produzir ácidos nucleicos, glicose e alguns aminoácidos. Essa via é a utilizada pelas bactérias Bacillus subtilis, Escherichia coli e Enterococcus faecalis, levando à produção da coenzima NADPH. Já a outra via alternativa à glicólise é chamada de Entner-Doudoroff e utilizada por bactérias Gram- negativas como as dos gêneros Rhizobium, Pseudomonas e Agrobacterium, que podem metabolizar glicose sem nenhuma das outras duas vias. Destacamos que a via Entner-Doudoroff leva à produção de uma molécula de ATP e duas de NADPH. É importante lembrar de que o processo de respiração celular pode ter como aceptor final dos elétrons liberados no processo tanto o oxigênio (respiração aeróbia) quanto substâncias inorgânicas diferentes do oxigênio (respiração anaeróbia). Exemplo: Alguns exemplos dessas substâncias inorgânicas e bactérias que as utilizam como aceptor final de elétrons são nitrato (gêneros Pseudomonas e Bacillus), sulfato (Desulfovibrio), dentre outros. Lembra do ácido pirúvico formado na primeira etapa da respiração celular? Ele não precisa ser necessariamente degradado, ou seja, entrar no ciclo de Krebs e levar à produção de ATP ao final da cadeia transportadoras de elétrons. Isso porque, em alguns casos, pode ocorrer a fermentação, processo que não requer oxigênio e nem mesmo precisa do ciclo de Krebs ou da cadeia transportadora de elétrons. Na fermentação, as moléculas de NAD+ e NADP+ são regeneradas e podem voltar a participar da glicólise. Uma diferença da fermentação em relação ao processo apresentado anteriormente é que, além de produzir menor quantidade de ATP, na fermentação, uma molécula orgânica que é utilizada como o aceptor final de elétrons. Mas, você pode estar se perguntando: o que é fermentado pelos microrganismos? Para responder a essa pergunta, precisamos conhecer os processos de fermentação do ácido láctico e da fermentação alcóolica. Além disso, temos que relembrar sobre a glicólise, pois a primeira etapa do ácido láctico também é ela, contudo, na etapa seguinte, são produzidas duas moléculas de ácido láctico, sendo elas os produtos da reação. Esse processo é realizado por bactérias como as dos gêneros Streptococcus e Lactobacillus. Esses organismos que produzem apenas ácido láctico são chamados de homofermentativos ou homoláticos e a partir desse processo é que se pode produzir alimentos como iogurte, chucrute e picles. Curiodidade: Na fermentação alcóolica, por sua vez, as moléculas de ácido pirúvico são convertidas em acetaldeído e CO2. O acetaldeído então é reduzido por NADH, o que leva à produção de etanol. Fungos leveduriformes como Saccharomyces cerevisiae produzem o álcool das bebidas alcóolicas por esse processo. Do mesmo modo, as leveduras que levam ao crescimento da massa do pão decorrem desse processo, uma vez que alguns organismos podem produzir ácidos e álcoois, além de produzir ácido láctico, esses são denominados heterofermentativos ou heteroláticos. Catabolismo de lipídios e proteínas por microrganismos Além da glicose, que é um carboidrato, os microrganismos podem oxidar lipídios e proteínas. Assim, para catabolizar lipídios, são necessárias enzimas chamadas lipases que conseguem quebrá-los gerando ácidos graxos e glicerol, que são metabolizados de modo separado. Reflita: Em derrames de óleo e produtos do petróleo, por exemplo, bactérias que degradam ácidos graxos pelo processo de beta-oxidação podem ser utilizadas para diminuir o impacto ambiental e o espalhamento do material derramado. Para que você possa entender melhor essa situação, a Figura 11 mostra como ocorre a biodegradação. As proteínas, por sua vez, como são grandes, precisam ser catabolizadas a partir de proteases e peptidases que são produzidas pelos microrganismos. Dessa forma, com a degradação das proteínas, teremos vários aminoácidos que podem ser convertidos, a partir de desaminação, descarboxilação ou dessulfurização, em substâncias para entrar no ciclo de Krebs. Além desses processos relacionados à respiração celular, algumas bactérias são capazes de produzir compostos orgânicos a partir de substâncias orgânicas, como é o caso do processo de fotossíntese, no qual a energia luminosa do sol é convertida em energia química. Lembre-se de que as plantas não são as únicas que realizam esse processo, já que as cianobactérias também possuem clorofila, a molécula que absorve a energia luminosa. Além desses processos catabólicos, parte do ATP também é utilizada para produzir novos componentes celulares. E, a partir da biossíntese de polissacarídeos, por exemplo, os microrganismos podem produzir açúcares e até gerar carboidratos mais complexos, como o glicogênio. Do mesmo modo, na biossíntese de lipídios, os microrganismos podem estocar energia e, também, são biossintetizados aminoácidos, proteínas e purina e pirimidinas. Fatores que influenciam o crescimento microbiano Fatores Físicos Apenas os processos metabólicos não são necessários para que os microrganismos sobrevivam, isso porque eles dependem de vários fatores físicos e químicos para que consigam crescer e se multiplicar. Entre os fatores físicos podemos incluir temperatura, pH e pressão osmótica. Outros fatores como carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo, oxigênio, elementos-traço e fatores orgânicos de crescimento estão incluídos nos fatores químicos. É importante destacarmos que a temperatura é fundamental para o crescimento bacteriano. Enquanto a grande maioria cresce e sobrevive bem nas temperaturas ideais aos seres humanos, outras só conseguemse desenvolver em temperaturas extremas nas quais praticamente qualquer organismo eucariótico não conseguiria. De acordo com a faixa de temperatura que preferem, os microrganismos podem ser classificados em psicrófilos (preferência pelo frio), mesófilos (preferência por temperaturas moderadas) e termófilos (preferência por calor). Assim, de acordo com a classificação, cada espécie de bactéria possui uma temperatura mínima, ótima e máxima de crescimento, e é por isso que utilizamos a refrigeração para conservar os alimentos, porque baixas temperaturas reduzem a velocidade da reprodução bacteriana. Porém, isso não vale para todas as bactérias, pois, como vimos, algumas conseguem sobreviver em temperaturas extremas. A maioria das bactérias cresce em um pH neutro, ou seja, aquele entre 6,5 e 7,5. No entanto, existem bactérias que conseguem crescer em ambientes ácidos, com pH abaixo de 4, inclusive bactérias acidófilas, conseguindo sobreviver em ambientes extremos, com pH 1. Além disso, a pressão osmótica é necessária em uma membrana semipermeável para evitar que um solvente a atravesse. Isso em razão dos microrganismos precisarem de água para crescer, uma vez que a concentração das soluções pode ser crítica para eles. Por exemplo, se uma bactéria se encontra em solução com alta concentração de solutos, ou seja, em uma solução hipertônica, a água sai da bactéria e vai para o meio, podendo levar à plasmólise, ou seja, a uma diminuição do citoplasma devido à perda de água. É por esse motivo que também utilizamos sais e outros solutos para preservar os alimentos, uma vez que o aumento da pressão osmótica, ocasionada por eles, leva à destruição de bactérias. No entanto, se forem colocadas em uma solução hipotônica, cuja pressão osmótica é muito baixa, como água destilada, pode ocasionar a entrada na bactéria e causar sua lise. Perceba que, embora a maioria dos microrganismos seja cultivada praticamente em um meio formado quase que exclusivamente por água, alguns que toleram sais podem ser classificados em halófilos extremos, quando são bem adaptados à presença de sais; halófilos obrigatórios, quando estão tão bem adaptados que precisam dos sais para crescer; e halófilos facultativos, quando não precisam de uma concentração alta, mas sobrevivem em concentrações de até 2% de sais. Fatores Químicos e Nutrição Bacteriana Além das condições físicas necessárias, os microrganismos precisam de diversos fatores químicos para crescer bem. Para que você entenda, convidamos você a observar o Quadro 2 que aponta os principais fatores químicos necessários para o crescimento microbiano. figura 13-Quadro 2 – Fatores químicos importantes para o crescimento microbiano. É importante destacarmos que a exigência nutricional dos microrganismos se altera de acordo com as espécies. Diante disso, você deve saber que os macronutrientes são aqueles que os microrganismos precisam em grandes quantidades, enquanto os micronutrientes são os que precisam apenas em quantidades traço. Entre os macronutrientes importantes, temos os já citados, são eles: carbono, nitrogênio, enxofre e fósforo, além de potássio, necessário para a atividade enzimática; magnésio, necessário para estabilizar ribossomos, membranas, ácidos nucleicos e enzimas; e cálcio e sódio, em alguns microrganismos específicos. Por exemplo, o sódio é fundamental para os microrganismos marinhos. Além dos macronutrientes, os micronutrientes, como ferro, cobre, molibdênio e zinco, anteriormente mencionados no quadro, também são importantes. Outros exemplos de micronutrientes que os microrganismos precisam em quantidade traço são o boro, importante para comunicação celular entre as bactérias, e o manganês, ativador de diversas enzimas. Fatores de crescimento são considerados micronutrientes também. Desse modo, ácido fólico, biotina, vitaminas K, B1, B12, B6 e muitas outras são importantes micronutrientes necessários aos microrganismos. A diversidade das bactérias Como você já deve saber, as bactérias estão presentes em quase todos os lugares e, embora sejam constantemente associadas apenas a doenças, muitas não causam processos patogênicos, fazendo parte da microbiota normal do ser humano. No entanto, algumas espécies são agentes patogênicos, isto é, podem desencadear doenças em outros seres vivos. Nos seres humanos, vários tipos de bactérias patogênicas são responsáveis por doenças que geraram grandes epidemias mundiais, resultando em inúmeras mortes. Exemplo: A cólera e a peste, por exemplo, são hoje doenças consideradas controladas, mas devastaram a população em séculos passados. Com o surgimento dos antibióticos e das vacinas, houve um grande controle das doenças infecciosas, mas muitas ainda são causa de morbimortalidade, assustando a sociedade com o seu aparecimento. Para que você entenda sobre o que está sendo abordado, abaixo temos o Quadro 3, nele descrevemos algumas bactérias patogênicas e a respectiva doença que ela ocasiona. figura 14 Quadro 3 – Bactérias patogênicas e as respetivas doenças que provocam. Transmissão de Infecções Causadas por Bactérias Doença e infecção são termos confundidos constantemente, porém existe uma diferença no significado de cada um. Definição: A infecção acontece quando um agente patogênico invade o organismo e se multiplica, enquanto a doença é o conjunto de alterações que acontecem no organismo devido à infecção. A transmissão da infecção ocorre através da relação entre o agente causador da doença, o hospedeiro e o ambiente. Assim, é importante que você saiba que a transmissão de um agente infeccioso para o hospedeiro pode ocorrer por três vias: transmissão por contato, por veículo ou por vetores (TORTORA, 2012). Vamos entendê- las. Na transmissão por contato ocorre a transferência de um patógeno através de um contato direto, indireto ou por gotículas. É uma forma de transmissão bastante comum e pode acontecer, naturalmente, através do toque, beijo e relação sexual, por exemplo. As doenças respiratórias e as infecções sexualmente transmissíveis são exemplos de doenças que podem ser transmitidas por contato. Por outro lado, a transmissão por contato indireto acontece por meio de um objeto contaminado com o agente infeccioso, como, por exemplo, seringas ou materiais perfurocortantes com um patógeno. A transmissão por gotículas ocorre quando uma pessoa infectada expele através da boca, tosse ou espirro, gotículas de saliva ou muco contendo microrganismos patogênicos. A pneumonia e a coqueluche são exemplos de doenças que podem ser transmitidas através de gotículas (TORTORA, 2012). Já a transmissão por veículo acontece quando há uma disseminação de um determinado agente infeccioso na água, nos alimentos ou no vento. Doenças como a cólera e a leptospirose acontecem através do contato de um hospedeiro com águas contaminadas. Na transmissão por alimentos, agentes infecciosos são ingeridos junto aos alimentos que foram malcozidos ou aprontados em condições higiênicas inadequadas. Entre as consequências do consumo de alimentos contaminados pode- se verificar um quadro de intoxicação alimentar, por exemplo. Por fim, a transmissão pelo ar consiste na propagação de microrganismos no ar por gotículas e, quando são depositados, podem percorrer mais de um metro em direção a um novo hospedeiro (TORTORA, 2012). Tendo o microrganismo se instalado no hospedeiro, inicia-se o processo infeccioso e o desenvolvimento da doença. Mas, fique atento(a), pois o desenvolvimento de uma infecção e uma consequente doença depende de muitos fatores para acontecer, tais como: a suscetibilidade do hospedeiro, o ambiente no qual ele se encontra, o grau de exposição ao agente etiológico causador da doença, bem como de características próprias do microrganismo, como patogenicidade e virulência. Dessa maneira, quando exposto ao microrganismo, alguns processos acontecem no organismo humano até que surjam os primeiros sinais e sintomasda infecção e a consequente instalação da doença. Além disso, o desenvolvimento de uma infecção e a consequente doença se desenvolvem em fases sequenciais. A primeira corresponde ao período de incubação, fase em que a infecção já aconteceu e começa o aparecimento dos primeiros sintomas da doença. Lembre-se de que o tempo de duração da incubação depende de alguns fatores, entre eles: o agente causador, a quantidade de microrganismos existentes e a resistência do hospedeiro. Após o período de incubação, inicia-se o período prodrômico, fase curta que se refere ao surgimento de sintomas leves da doença. Para que você entenda as etapas descritas, sugiro que você observe na Figura 12 a representação dos períodos de uma doença. Finalizando a segunda fase, surge o período de doença que corresponde ao momento mais severo, no qual é possível observar sinais e sintomas clássicos da doença. Nessa fase, pode ocorrer também o aumento ou diminuição dos leucócitos. Normalmente, a resposta imune desencadeada pelo paciente, associada a outros mecanismos de defesa, supera o agente patogênico, ocasionando o término do período de doença e iniciando o período de declínio. Nesse período, os sinais e sintomas regridem e a duração dessa fase pode variar de um até vários dias. No último período, de convalescença, o indivíduo se recupera da doença voltando ao seu estado de normalidade (TORTORA, 2012). Curiosidade: Em algumas doenças infectocontagiosas, a transmissão da doença também pode acontecer no período de incubação e no período de convalescença, além disso, as pessoas em estado de convalescença podem permanecer com o patógeno em seu organismo por anos. Regulação e Fatores de Virulência Bacterianos A capacidade que um agente infeccioso tem de produzir sintomas quando instalado em um organismo, em maior ou menor grau, chama-se patogenicidade. Outro termo, chamado virulência, reflete a capacidade relativa da bactéria em ocasionar danos ao hospedeiro. O processo patogênico compreende uma série de acontecimentos na qual alguns elementos bacterianos interagem com o hospedeiro, definindo se a doença irá ocorrer ou não. Isso porque, para ocasionar a doença, é necessário que os patógenos consigam acesso ao hospedeiro e tenham capacidade de se aderir aos tecidos, impedir as defesas e comprometer os tecidos do hospedeiro. Nesse sentido, fatores de virulência são estruturas bacterianas utilizadas durante o processo infeccioso, permitindo que o patógeno adentre, se multiplique e permaneça no hospedeiro provocando uma doença. Assim, a capacidade de aderência ou adesão das bactérias à mucosa do hospedeiro permite que o agente patogênico consiga resistir a tentativas de eliminação do organismo e, desse modo, conseguem colonizar seu hospedeiro (TRABULSI, 2015). É importante destacarmos que o processo de adesão das bactérias ocorre em estágios. O primeiro, normalmente, é intercedido por adesinas, estruturas formadas por proteínas que são responsáveis por reconhecer e se ligar aos receptores específicos da célula hospedeira. As adesinas estão localizadas em várias estruturas externas da bactéria, por exemplo nas fímbrias, pili e flagelos (TRABULSI, 2015). Observe na Figura 13 como ocorre o processo patogênico em um tecido. Além de aderir, as bactérias conseguem invadir algumas células do organismo humano e esse processo ocorre quando as bactérias adentram na célula do hospedeiro. Isso pode acontecer por meio da fagocitose, realizado normalmente por células fagocitárias, como os fagócitos, com o objetivo de defender o organismo contra invasores. No entanto, algumas bactérias possuem a capacidade de entrar em células que não são fagócitos, dessa forma, invadindo a célula, como ilustrado na imagem anterior. É necessário destacarmos que as bactérias patogênicas estão inclusas em dois grupos: patógeno facultativo ou patógeno intracelular obrigatório. A entrada desses microrganismos na célula é mediada por invasinas, proteínas que estão presentes na membrana externa da bactéria. Como consequência da invasão bacteriana, as células do hospedeiro reagem, produzindo citocinas e prostaglandinas, tentando combater o patógeno (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Lembre-se de que a multiplicação e o desenvolvimento das bactérias acontecem tanto no meio intracelular como no meio extracelular, dependendo do tipo de bactéria. As que se desenvolvem apenas dentro da célula hospedeira necessitam de nutrientes que a própria célula fornece. Inclusive, esse é um ponto positivo para as bactérias intracelulares, uma vez que elas não podem ser fagocitadas. Já as bactérias extracelulares, no entanto, desenvolvem-se e se multiplicam fora das células, seja na circulação, seja no lúmen do intestino, ou até nas vias aéreas. Além disso, é crucial destacarmos que muitas bactérias precisam de fontes de ferro para o seu desenvolvimento e a maior parte do ferro do nosso organismo está dentro das células, com o ferro associado a proteínas como mioglobina, ferritina e hemoglobina. Lembre-se de que apenas uma pequena quantidade de ferro está no ambiente extracelular, com esse íon ligado a glicoproteínas como a transferrina, encontrada no sangue, ou lactoferrina, localizada em secreções e mucosas. Dessa forma, sobra uma pequena quantidade de ferro, que não é suficiente para o desenvolvimento das bactérias, o que faz com que elas utilizem algumas táticas para a obtenção de ferro (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Assim, as principais estratégias utilizadas pelas bactérias para aquisição de ferro, são: 1-a produção e utilização de sideróforos; 2: a captação de ferro de compostos como heme, transferrina e lactoferrina, sem o uso de sideróforos; 3: a redução de Fe III a Fe II, com subsequente transporte de Fe II. Além disso, é importante que você saiba que os sideróforos são compostos de baixo peso molecular que possuem uma grande afinidade por ferro e formam complexos importantes para as células, formando ligações com o ferro de modo que possa ser solubilizado e absorvido pela bactéria. Eles podem ser classificados em fenolatos e hidroxamatos, dois grupos de sideróforos são solúveis em Fe II. Do grupo dos fenolatos participa a enterobactina, que faz parte de todas as enterobactérias. Já no grupo dos hidroxamatos, encontra-se a aerobactina, a qual é produzida por diversas bactérias patogênicas da família enterobacteriaceae (BROOCKS, 2014; TORTORA, 2012; TRABULSI, 2015). Por meio dos sideróforos, algumas bactérias podem apresentar receptores que se ligam inteiramente às proteínas que transportam o ferro para a hemoglobina. Assim, as moléculas de hemoglobina são absorvidas pela bactéria junto ao ferro. Um detalhe muito importante é que as bactérias podem, ainda, produzir algumas toxinas quando os níveis de ferro estão baixos e essas toxinas matam as células do hospedeiro, disponibilizando o ferro para a bactéria usá-lo como fonte de nutriente. Essa capacidade que as bactérias possuem para produzir toxinas é chamada de toxigenicidade. Quando as toxinas são liberadas pelas bactérias, além de destruir a célula do hospedeiro, provocam vários sinais e sintomas, por exemplo, febre, diarreia e choque. Além disso, podem bloquear a síntese de proteínas e causar danos no sistema nervoso central, ocasionando espasmos (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). As toxinas são classificadas em dois grupos: exotoxinas e endotoxinas. As exotoxinas são produzidas por bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, sendo liberadas após a lise (rompimento da membrana) da célula. Algumas são proteínas e outras são enzimas. Essas toxinas atuam danificando as células dos hospedeiros ou bloqueando algumas funções metabólicas. Os sinais e sintomas das doenças causadas por bactérias que liberam exotoxinas são ocasionados pelas toxinas, mas não são muito específicos. Seus efeitos são gerais e não incluem febre, mas pode incluir diarreia e dano neuronal. O botulismo, por exemplo, geralmenteé ocasionado pela ação de uma exotoxina produzida pela bactéria Clostridium botulinum, e não pela infecção bacteriana (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). As endotoxinas, diferentemente das exotoxinas, fazem parte da parede celular de bactérias Gram-negativas. Como sabemos, as bactérias Gram-negativas possuem uma membrana externa que envolve a camada de peptideoglicano da parede celular. Essa membrana externa é formada por lipoproteínas, fosfolipídios e lipopolissacarídeos. As endotoxinas são lipopolissacarídeos da parede celular e são liberadas quando as bactérias Gram-negativas são destruídas. Alguns antibióticos que são utilizados para o tratamento de doenças ocasionadas por bactérias Gram- negativas possuem a capacidade de lisar essas bactérias e, como consequência, ocorre a liberação das endotoxinas, o que pode refletir em uma piora imediata dos sintomas. Mas, por outro lado, o paciente tende a apresentar uma melhora da doença à medida que as endotoxinas vão sendo destruídas no organismo (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Você sabia? Um detalhe importante sobre as endotoxinas é que todas elas provocam os mesmos sinais e sintomas, por mais que seja em grau maior ou menor, independentemente da espécie bacteriana. A maioria dos sintomas provocados pelas endotoxinas incluem calafrios, febre, fraqueza, dores musculares e, em casos extremos, pode levar ao choque e até mesmo ao óbito. Microbiota Normal Humana Todos nós possuímos trilhões de bactérias no nosso organismo. Essas bactérias, ao contrário das que conhecemos anteriormente, não causam doenças e fazem parte da nossa microbiota normal. Definição: A microbiota compreende o conjunto de microrganismos que fazem parte do nosso organismo, mas, normalmente, não causam doenças ou qualquer outro prejuízo ao hospedeiro. Lembre-se de que os seres humanos não possuem microrganismos na vida intrauterina, mas ao nascerem, os microrganismos se estabelecem em várias regiões do corpo, tornando-se parte da microbiota normal. Enquanto estão presentes em abundância em algumas partes do nosso organismo, outras regiões do corpo humano estão livres deles. As regiões que mais apresentam microrganismos são as que estão em contato com o meio externo, como a pele e as mucosas. A microbiota pode ser classificada em transitória e permanente. A transitória ocorre quando os microrganismos permanecem por um período e depois desaparecem sem causar danos. A residente compreende a microbiota normal do organismo, isto é, os microrganismos que se tornam permanentes por tempo indeterminado, em condições normais, sem causar doenças (TORTORA, 2012; TRABULSI 2015). Os microrganismos que fazem parte da microbiota normal estabelecem uma relação de simbiose com o hospedeiro, retirando nutrientes da região onde colonizam e, de certo modo, protegendo aquele espaço contra a invasão de microrganismos patogênicos. Eles fazem isso por um mecanismo conhecido como antagonismo microbiano, no qual promovem a alteração do pH daquele local, liberam substâncias prejudiciais aos patógenos, dentre outros (TORTORA, 2012). É importante destacarmos que o corpo humano é abundantemente abrigado por bactérias. Antes, acreditava-se que cada pessoa possuía cerca de dez vezes mais células bacterianas do que células normais humanas, mas novos estudos demonstraram que essa proporção está próxima de 1:1, ou seja, uma célula bacteriana para uma célula humana. Vamos conhecer agora as principais bactérias que compõem a nossa microbiota normal de acordo com as diferentes regiões do corpo. Microbiota normal da pele e da boca A pele é uma das regiões do nosso corpo onde é possível encontrar uma grande quantidade de microrganismos, por conta do contato direto com o meio externo. Axilas e períneo são as regiões de maior concentração microbiana, devido à umidade e temperatura que favorecem a sobrevivência dos microrganismos. Entre os que podem ser encontrados na microbiota normal da pele é possível verificar a presença de bactérias dos gêneros Propionibacterium, Staphylococcus, Corynebacterium, Micrococcus, Acinetobacter e Brevibacterium e fungos dos gêneros Pityrosporum, Candida e Malassezia (TRABULSI, 2015). Curiosidade: A boca apresenta uma vasta população microbiana, presente entre os dentes, gengiva e mucosa. É estimado que cerca de 700 espécies de bactérias façam parte da microbiota normal da boca. Os gêneros comumente encontrados na boca são Staphylococcus, Streptococcus, Neisseria, Bacteroides, Actinomyces, Prevotella, Porphyromonas, Treponema e Mycoplasma (TRABULSI, 2015). Microbiota normal do trato respiratório e do trato intestinal Uma grande quantidade de bactérias coloniza o trato respiratório superior. Dessa maneira, o nariz é frequentemente colonizado por Staphylococcus e Corynebacterium. Em pessoas que fizeram uso de alguns tipos de antibióticos, podemos encontrar Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa. Já na faringe e na traqueia, frequentemente, são encontrados Streptococcus pneumoniae, Neisseria, Staphylococcus, Haemophilus e Mycoplasma. Lembre-se de que os bronquíolos e alvéolos são, em condições normais, estéreis, ou seja, não apresentam microrganismos (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Em relação à microbiota intestinal, no intestino delgado, na região do íleo, verificamos a presença de anaeróbios facultativos, enterobactérias e anaeróbios obrigatórios tais como Bacteroides, Veillonella, Clostridium, Lactobacillus e Enterococcus. É importante destacarmos que o cólon, região do intestino grosso, apresenta a maior densidade e diversidade de microrganismos do corpo humano, e os gêneros mais frequentemente encontrados são Bacteroides, Bifidobacterium, E. coli, Clostridium, Eubacterium, Bacillus, Peptostreptococcus, Fusobacterium e Ruminococcus (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Dito isso, observe na Figura 14 bactérias que estão presentes no intestino grosso. Microbiota normal da vagina A microbiota do trato genital feminino é modificada de acordo com a idade, ciclo menstrual, pH, uso de anticoncepcionais e relação sexual. Do nascimento até os primeiros seis meses de vida é comum uma presença maior de Lactobacillus. Além disso, é importante você estar ciente de que algumas pesquisas têm mostrado que, no período reprodutivo, a microbiota da vagina é formada por 85% de Lactobacillus, Gardnerella e Atopodium. Além disso, você deve saber que na vulva é possível encontrar Staphylococcus coagulase negativo, Staphylococcus saprophyticus e E. coli (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Microbiota normal do olho No olho é possível encontrar as seguintes bactérias: Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Difteroides, Propionibacterium, Corynebacterium, Streptococcus e Micrococcus. Lembre-se de que, normalmente, a conjuntiva, mucosa transparente externa do olho, apresenta os mesmos microrganismos que são encontrados na pele (BROOCKS, 2014; TRABULSI, 2015). Curiosidade: Devido à conjuntiva estar exposta diretamente ao ambiente externo, é comum a presença de muitos microrganismos nessa região. No entanto, as lágrimas e o ato de piscar auxiliam na eliminação de alguns micróbios e impedem que outros colonizem. Todos os organismos que acabamos de conhecer nesse capítulo normalmente não causam nenhum tipo de dano ao nosso organismo, porém, como foi citado anteriormente, várias bactérias são patogênicas e conseguem desencadear doenças. Dessa maneira, nosso organismo tentará combater o processo infeccioso, mas, caso não consiga promover mecanismos de defesa suficientes para acabar com a infecção ou doença, necessitaremos de medicamentos antimicrobianos, como veremos a seguir. Agentes antimicrobianos Mecanismos de Ação de Agentes Antimicrobianos Quando o nosso organismo não consegue impedir ou acabar com uma doença, se faz necessário o uso de drogas antimicrobianas que atuam muitas