Microbiologia e Imunologia

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Microbiologia e Imunologia 2

CENTRO INTEGRADO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL - CIEP COORDENAÇÃO DO CURSO TÉCNICO EM ENFERMAGEM MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA EMENTA: Definir Microbiologia e Imunologia; Classificar os microorganismos; Definir os termos técnicos mais empregados em Microbiologia e Imunologia; Citar as diferenças entre infecção e infestação; Citar os meios de transmissão dos microorganismos; identificar e descrever os mecanismos de resistência do organismo contra os microorganismos; Definir imunidade, antígenos e anticorpos e como o sistema imunológico atua em nosso organismo.

Conteúdo Programático

INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA

UNIDADE I – Relação entre os seres vivos 1.1- Organização Celular

1.1.1-Ciclo Vital 1.1.2-Nutrição 1.1.3-Reprodução

1.2- Necessidades básicas para a sobrevivência e perpetuação dos seres vivos

UNIDADE II - Classificação dos seres vivos

2.1.1- Reino Monera 2.1.2- Reino Protista 2.1.3- Reino Fungi

2.1.4- Reino Animália 2.2- Formas de Associações entre os seres vivos

2.2.1- Associações positivas ou harmônicas

2.2.2- Associações negativas ou desarmônicas

UNIDADE III – Mecanismos de transmissão dos microrganismos 3.1- Transmissão direta 3.2- Transmissão indireta 3.3- Transmissão via vetores 3.4- Transmissão vertical

INTRODUÇÃO À IMUNOLOGIA

UNIDADE IV- Introdução ao Estudo da Imunologia 4.1 – Conceito e funções da resposta imune. 4.2 – Fatores que influenciam a resposta imune. 4.3 - Imunidade ativa e imunidade passiva. UNIDADE V – Antígenos/ Anticorpos 5.1 – Conceito e propriedades gerais dos antígenos e anticorpos.

UNIDADE VI- Células Do Sistema Imune e Órgãos Linfóides 6.1 - Células participantes da resposta imune. 6.2 - Órgãos linfóides primários e secundários. UNIDADE VII - Interações Celulares na Resposta Imune 7.1 - Resposta imune específica celular. 7.2 - Resposta imune adquirida


INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA

APLICAÇÕES DA MICROBIOLOGIA

O que faz o pão azedo diferente?

Imagine-se sendo um mineiro durante a corrida do ouro na Califórnia. Você terminou de fazer uma massa para pão com os seus últimos suprimentos de farinha e sal quando alguém grita, "OURO!" Esquecendo temporariamente a sua fome, você sai correndo para os campos de ouro. Muitas horas mais tarde você retorna. A massa ficou crescendo mais tempo que o de costume, mas você está com muito frio, cansado e faminto para iniciar uma nova fornada. Mais tarde, você irá notar que o seu pão tem um gosto diferente das fornadas anteriores: ele está ligeiramente azedo. Durante a corrida do ouro, os mineiros assavam tantas fornadas de pães que foram apelidados de "azedados".

O pão convencional é feito com farinha, água, açúcar, gordura e um micróbio vivo, uma levedura. A levedura pertence ao Reino dos Fungos e é chamada de Soc-charomyces cerevisiae. Quando a farinha é misturada com a água, uma enzima na farinha quebra o amido em dois açúcares, maltose t glicose. Depois que os ingredientes do pão são misturados, a levedura metaboliza os açúcares e produz álcool (etanol) e dióxido de carbono, como produtos secundários. Esse processo metabólico é chamado de fermentação. A massa cresce devido às bolhas de dióxido de carbono, que ficam presas na matriz pegajosa. O álcool, que evapora durante o cozimento, e o dióxido de carbono formam espaços que permanecem no pão.

Originalmente, os pães eram fermentados pelas leveduras selvagens, que estavam presentes no ar. Mais tarde, os padeiros mantinham uma cultura iniciadora de levedura - a massa da última fornada de pães - para fermentar as próximas fornadas. Os pães azedo é feito com uma cultura iniciadora especial, que é adicionada à farinha, água e sal. Talvez os mais famosos pães aze-los feitos hoje em dia venham de São Francisco, onde uma grande quantidade de padarias mantém continuamente culturas iniciadoras por mais de 100 anos e tem meticulosamente conservado essas culturas iniciadoras livres de microrganismos não-desejados, que poderiam produzir sabores diferentes e desagradáveis. Depois que diversas padarias em outras áreas tentaram, sem sucesso, reproduzir o sabor único das padarias de São Francisco, boatos atribuíram o gosto azedo ao clima típico e local ou a contaminações das paredes das padarias. Ted F. Sugihara e Leo Kline, do De-partamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), resolveram terminar com esses boatos e descobrir a base micro-biológica para o gosto diferente do pão, a fim de que ele pudesse ser feito em outras áreas.

Os investigadores do USDA concluíram que o pão azedo é de oito a dez vezes mais ácido que o pão convencional, devido à presença dos ácidos lático e acético. Esses ácidos são os responsáveis pelo gosto azedo do pão. Os investigadores isolaram e identificaram a levedura nas culturas iniciado-ras como sendo Saccharomyces exiguus, um tipo especial de levedura que não fermenta maltose e cresce bem nos ambientes ácidos da massa. Entretanto, a questão do pão azedo não havia sido respondida, porque a levedura não produzia os ácidos e não utilizava maltose. Sugihara e Kline procuraram na cultura iniciadora um segundo agente capaz de fermentar a maltose e produzir os ácidos (veja a figura). A bactéria que eles isolaram, tão cuidadosamente guardada durante tantos anos, foi classificada no gênero Lactobacillus. Muitos membros deste gênero são utilizados em fermentações leiteiras e são naturalmente encontrados em seres humanos e em outros animais. Análises da estrutura celular e da composição genética revelaram que a bactéria que promove o azedume é geneticamente diferente das outras bactérias do mesmo gênero, previamente caracterizadas. Ela foi denominada Lactobacillus sanfrancisco.


Uma Breve História da Microbiologia

A ciência da microbiologia iniciou há apenas algumas centenas de anos e, ainda, a recente descoberta de DNA de Mycobacteriwm tuberculosis em múmias egípcias de 3.000 anos de idade chama a atenção para a presença desses microrganismos por muito mais tempo ao nosso redor. Na verdade, os ancestrais das bactérias foram os primeiros seres vivos a aparecer na Terra. Enquanto sabemos relativamente muito pouco a respeito do que os povos mais primitivos pensavam sobre as causas, a transmissão e o tratamento das doenças, a história das poucas centenas de anos passados é melhor conhecida. Examinaremos, agora, alguns conhecimentos da microbiologia que foram cruciais para o progresso desse campo até o estágio altamente tecnológico, alcançado atualmente. As Primeiras Observações Objetivo do Aprendizado • Explicar a importância das observações feitas por Hooke e van Leeuwenhoek. Uma das descobertas mais importantes na história da biologia ocorreu em 1665 com o auxílio de um microscópio extremamente simples. O inglês Robert Hooke, após observar uma fina fatia de cortiça, relatou ao mundo que as menores unidades vivas eram "pequenas caixas", ou "células", como ele as chamou. Utilizando sua versão improvisada de um microscópio (que utilizava dois conjuntos de lentes), Hooke foi capaz de vi-sualizar as células individualmente. A descoberta de Hooke marcou o início da teoria celular - a teoria em que todas as coisas vivas são compostas por células. As investigações subseqüentes a respeito da estrutura e do funcionamento das células tiveram essa teoria como base.

Embora o microscópio de Hooke fosse capaz de mostrar as células, ele não possuía as técnicas para a coloração, que teriam permitido que ele visualizasse claramente os micróbios. O comerciante alemão e cientista amador Antoni van Leeuwenhoek foi, provavelmente, o primeiro a realmente observar microrganismos vivos através de lentes de aumento. Entre 1673 e 1723, ele escreveu uma série de cartas à Royal Society ofLondon descrevendo os "animálculos" que ele via pelo seu modesto


microscópio de uma única lente. Van Leeuwenhoek fez desenhos detalhados sobre os "animálculos" de água da chuva, em líquido no qual grãos de pimenta foram submersos e no material removido de seus dentes. Esses desenhos foram identificados como representações de bactérias e protozoários

Após van Leeuwenhoek descobrir o mundo previamente existente de microrganismos "invisíveis", o interesse da comunidade científica voltou-se para as origens dessas minúsculas coisas vivas. Até a segunda metade do século XIX, muitos cientistas e filósofos acreditavam que algumas formas de vida poderiam aparecer espontaneamente da matéria morta; eles chamaram esse processo hipotético de geração espontânea. Há pouco mais de 100 anos, as pessoas facilmente acreditavam que sapos, cobras e camundongos poderiam nascer de solos úmidos; que moscas poderiam emergir do estrume; e que larvas de insetos, como larvas de moscas, poderiam surgir a partir de corpos em decomposição.

Evidências Pró e Contra

Um forte oponente à geração espontânea, o físico italiano Francesco Redi, começou em 1668 (antes mesmo da descoberta da vida microscópica de van Leeuwenhoek) a demonstrar que as larvas de insetos não surgiam espontaneamente de carnes apodrecidas. Redi encheu três jarras com carne em decomposição e lacrou-as fortemente. Fez o mesmo com outras três jarras semelhantes, deixando-as abertas. As larvas apareceram nas jarras abertas, após moscas entrarem nessas jarras e depositarem seus ovos, mas o conteúdo dentro das jarras lacradas não apresentou sinal algum de larvas. Ainda assim, os antagonistas de Redi não estavam convencidos; eles argumentavam que o ar fresco era necessário para a geração espontânea. Dessa forma, Redi iniciou um novo experimento, no qual três jarras foram cobertas com uma fina rede, ao invés de serem lacradas. Nenhuma larva apareceu nas jarras cobertas com a rede, embora ar fresco estivesse presente. As larvas apareciam somente se fosse permitido que moscas deixassem seus ovos sobre a carne.

Os resultados de Redi foram um forte golpe no antigo conceito de que grandes formas de vida poderiam surgir de formas não-vivas. No entanto, muitos cientistas ainda acreditavam que pequenos organismos, tais como os "animálculos" de van Leeuwenhoek, eram suficientemente simples para serem gerados a partir de materiais não-vivos.

O caso a favor da geração espontânea dos microrganismos parece ter sido fortalecido em 1745, quando John Needham, um inglês, descobriu que, mesmo após ele aquecer caldos nutrientes (caldo da galinha ou caldo de milho) antes de colocá-los em frascos cobertos, a solução resfriada era logo abundantemente ocupada por microrganismos. Needham considerou que os micróbios desenvolviam-se espontaneamente a partir de caldos. Vinte anos mais tarde, Lazzaro Spallanzani, um cientista italiano, sugeriu que os microrganismos do ar teriam provavelmente entrado nas soluções de Needham, após estas terem sido fervidas. Spallanzani demonstrou que os caldos nu-trientes aquecidos, após terem sido primeiramente lacrados em um frasco, não desenvolviam crescimento microbiano algum. Needham respondeu invocando que a "força vital", necessária para a geração espontânea, tinha sido destruída pelo calor e foi mantida fora dos frascos pelos lacres.

Essa "força vital" imaginária recebeu ainda mais crédito pouco tempo após os experimentos de Spallanzani, quando Laurent Lavoisier mostrou a importância do oxigênio para a vida. As observações de Spallanzani foram criticadas com base no fato de que não havia oxigênio suficiente nos frascos lacrados para sustentar a vida microbiana.

A Teoria da Biogênese

A questão estava ainda sem solução em 1858, quando o cientista alemão Rudolf Virchow desafiou a geração espontânea com o conceito da biogênese, que preconizava que células vivas poderiam surgir somente a partir de células vivas preexistentes. Os argumentos sobre a geração espontânea continuaram até 1861, quando a questão foi resolvida pelo cientista francês Louis Pasteur.

Com uma série de engenhosos e persuasivos experimentos, Pasteur demonstrou que os microrganismos estavam presentes no ar e podiam contaminar soluções estéreis, embora o próprio ar por si só não criasse micróbios. Ele encheu vários frascos, que continham a extremidade da abertura no formato de um pescoço curto, com caldo de carne e ferveu seus conteúdos. Alguns deles, ele deixou que esfriassem abertos. Em poucos dias, estes frascos estavam contaminados com micróbios. Os outros frascos, lacrados após a fervura, estavam livres de microrganismos. A partir desses resultados, Pasteur concluiu que os micróbios do ar eram os agentes responsáveis pela contaminação da matéria não viva, assim como os caldos nos frascos de Needham.


Pasteur, a seguir, colocou meio de cultura em frascos com a extremidade da abertura no formato de um pescoço longo e curvou esse pescoço na forma da letra S (Figura 1.3). O conteúdo desses frascos foi, então, fervido e resfriado. O meio de cultura nos frascos não apodreceu e nem mostrou sinais de vida, mesmo após meses de espera. O modelo criado por Pasteur permitia que o ar entrasse no frasco, mas o pescoço curvado prendia qualquer microrganismo presente no ar e que pudesse contaminar o meio. Alguns desses frascos originais, os quais foram lacrados mais tarde, estão em exposição no Instituto Pasteur, em Paris. Assim como o frasco mostrado na Figura 1.3, eles, ainda hoje, não demonstram sinal algum de contaminação, mais de 100 anos após o experimento.)

Pasteur demonstrou que os microrganismos podem estar presentes na matéria não-viva - sobre sólidos, dentro de líquidos e no ar. Além disso, ele demonstrou conclusivamente que a vida microbiana pode ser destruída pelo calor e que podem ser elaborados métodos para impedir o acesso dos microrganismos presentes no ar aos ambientes nutritivos. Essas descobertas formam a base das técnicas de assepsia, técnicas que impedem a contaminação por microrganismos não-desejados e que são atualmente práticas rotineiras nos laboratórios e em muitos procedimentos médicos. As técnicas assépticas modernas estão entre os primeiros e mais importantes conceitos da aprendizagem de um microbiologista iniciante.

O trabalho de Pasteur forneceu evidências de que os microrganismos não podem originar-se de forças místicas, presentes nos materiais não-vivos. Ao contrário, qualquer aparecimento de vida "espontânea" em soluções não-vivas pode ser atribuído aos microrganismos que já estavam presentes no ar ou nos próprios fluidos. Os cientistas agora acreditam que uma forma de geração espontânea provavelmente ocorreu na Terra primitiva, quando a primeira vida surgiu, mas eles concordam que isso não acontece sob as condições ambientais atuais. O MUNDO MICROBIANO E VOCÊ O tema geral deste livro-texto é a relação entre os micróbios e nossas vidas. Essa relação envolve não somente os efeitos prejudiciais conhecidos de certos microrganismos, como doenças e deterioração dos alimentos, mas também seus diversos efeitos benéficos. Neste capítulo apresentaremos alguns dos muitos caminhos nos quais os micróbios afetam nossas vidas. Eles têm servido como objeto de estudo por muitos anos, como você verá na curta história sobre a microbiologia que inicia esse capítulo. Dessa forma, discutiremos a inacreditável diversidade de microrganismos e sua importância ecológica para ajudar a manter o equilíbrio no ambiente através da reciclagem de compostos químicos, como o carbono e o nitrogênio, entre o solo e a atmosfera. Examinaremos, também, como os micróbios são utilizados nas aplicações comerciais e industriais para produzir alimentos, produtos químicos e drogas (tal como a penicilina), para o tratamento de detritos, controle de pestes e limpeza de poluentes. Finalmente, discutiremos o papel dos micróbios como agentes causadores de doenças, tais como a ancefalite do Oeste do Nilo, a AIDS, a síndrome da “vaca louca”, a diarréia e a febre hemorrágica. Os Micróbios em Nossas Vidas

Objetivo do Aprendizado: citar várias maneiras pelas quais os micróbios afetam as nossas vidas. Para muitas pessoas, as palavras germe e micróbio trazem à mente um grupo de pequeninas criaturas que não se encaixam em nenhuma das categorias daquela velha questão: “É animal, vegetal ou mineral?”. Os micróbios, também chamados de microorganismos, são minúsculos seres vivos, individualmente muito pequenos para serem visto a olho nu. O grupo inclui bactérias, fungos (leveduras e mofos), protozoários e algas microscópicas. Também incluí vírus, os quais são entidades acelulares, muitas vezes considerados como sendo o limite entre seres vivos e não-vivos. Você será apresentado a cada um desses grupos de micróbios em breve. Tendemos a associar esses pequenos microrganismos somente a doenças graves como a AIDS, a infecções desagradáveis, ou a inconveniências mais comuns, como comida estragada. No entanto, a maioria dos microrganismos fornece contribuições cruciais para o bem-estar dos habitantes do mundo, pela manutenção do equilíbrio entre os organismos vivos e os compostos químicos do nosso ambiente. Os microrganismos vivos e os compostos químicos do nosso ambiente. Os microrganismos marinhos e de água doce constituem a base da cadeia alimentar nos oceanos, nos lagos e nos rios. Os micróbios do solo auxiliam na degradação de detritos e na incorporação do nitrogênio da atmosfera em compostos orgânicos, reciclando, desse modo, elementos químicos do solo, da água e do ar. Certos


microrganismos possuem um papel fundamental na fotossíntese, um processo gerador de alimento e energia que é crucial para a vida na Terra. Os seres humanos e muitos outros animais dependem dos micróbios em seus intestinos para a digestão e a síntese de muitas vitaminas de que seus corpos necessitam, incluindo algumas vitaminas B, para o metabolismo, e vitamina K, para a coagulação do sangue. Os microrganismos também possuem muitas aplicações comerciais. Eles são utilizados na síntese de produtos químicos, tais como, a acetona, os ácidos orgânicos, as enzimas, os álcoois e muitas drogas. O processo de produção de acetona e butanol por micróbios foi descoberto em 1914 por Chaim Weizmann, um químico nascido na Rússia, trabalhando na Inglaterra. Quando a Primeira Guerra Mundial iniciou, em agosto daquele ano, a produção de acetona foi muito importante para a fabricação de pólvora, utilizada na fabricação de munições. A descoberta de Weizmann teve um papel significativo no resultado da guerra. A indústria de alimentos também incluiu os micróbios na produção de vinagre, repolho azedo, picles, bebidas alcoólicas, azeitonas verdes, molhos de soja, manteiga, queijos, iogurtes e pães. Além disso, as enzimas dos micróbios podem agora, ser manipuladas para que os micróbios produzam substâncias que normalmente não sintetizariam. Elas incluem celulose digestivos e substâncias usadas para desentupir canos, além de substâncias terapêuticas como a insulina. Embora somente uma minoria dos microrganismos seja patogênica (causadora de doenças), o conhecimento prático sobre os micróbios é necessário para a medicina e para as ciências relacionadas a saúde. Por exemplo, os trabalhadores de hospitais devem ser capazes de proteger os pacientes de micróbios comuns, que são normalmente inofensivos, mas podem ser nocivos às pessoas doentes e debilitadas.

Atualmente, sabemos que os microrganismos são encontrados praticamente em todos os lugares. Há até pouco tempo, antes da invenção do microscópio, os micróbios eram desconhecidos dos cientistas. Milhares de pessoas morreram em epidemias devastadoras, cujas causas não eram conhecidas. A deterioração dos alimentos freqüentemente não podia ser controlada, e famílias inteiras morreram porque as vacinas e os antibióticos não estavam disponíveis para combater as infecções. Podemos ter uma idéia de como o nosso conhecimento atual sobre a microbiologia se desenvolveu considerando a história dos primórdios da microbiologia, que modificou nossas vidas. Contudo, antes de fazermos isso, iremos primeiro “dar uma olhada” nos principais grupos de microrganismos, e como são chamados e classificados. UNIDADE I - RELAÇÃO ENTRE SERES VIVOS

Os seres vivos possuem características e propriedades que os diferenciam dos seres não-vivos, também chamados inorgânicos. Dentre elas podemos apontar como mais importantes: organização celular, ciclo vital, capacidade de nutrição, crescimento e reprodução, sensibilidade e irritabilidade, composição química mais complexa, dentre outras. Destas, selecionaremos algumas para seu conhecimento.

1.1- Organização celular

Existem seres vivos de tamanhos e formas muito variadas. Mas somente os seres vivos, com exceção dos vírus, são formados por unidades fundamentais denominadas células - tão pequeninas que não são vistas a olho nu, mas através do microscópio. Os organismos formados por uma só célula são chamados unicelulares, tais como as amebas, giardias e bactérias, também conhecidos como microrganismos. Concentram numa só célula todas as suas funções; assim, uma ameba é uma só célula e ao mesmo tempo um ser completo, capaz de promover sua nutrição, crescimento e reprodução. Porém, a maioria dos seres vivos são formados por milhares de células, motivo pelo qual são denominados pluricelulares ou multicelulares, como as plantas e os animais. • Ciclo vital A maioria dos organismos vivos nascem, alimentam-se, crescem, desenvolvem- se, reproduzem-se e morrem – o que denominamos como ciclo vital. • Nutrição Os alimentos são considerados os combustíveis da vida. Através deles os seres vivos conseguem energia para a realização de todas as funções vitais. Quanto à obtenção de alimentos, podemos separar os seres vivos em dois grupos: 1- aqueles que sintetizam seus próprios alimentos, também conhecidos como autótrofos - caso das plantas e algas cianofíceas;


2- aqueles incapazes de produzir seus próprios alimentos, como os animais que se alimentam de plantas ou de outros animais, chamados de heterótrofos. CURIOSIDADE! Inorgânicos (i = não; orgânico = organismo) - substâncias não exclusivas dos seres vivos, também encontradas nos seres brutos ou inanimados. Microscópio - instrumento formado por um sistema de lentes e uma fonte de luz, capaz de aumentar a imagem de um objeto cerca de 1 500 vezes, sem prejudicar sua nitidez. Os seres vivos são sempre vistos a olho nu? O homem é capaz de ver ou perceber a presença de todos os seres vivos naturalmente? Autótrofos - auto = próprio, dele mesmo; trofos = alimento. Heterótrofos - hetero = diferente; trofos = alimento. • Reprodução

Existem basicamente dois tipos de reprodução: sexuada e assexuada. A reprodução sexuada é a que ocorre com o homem, pela participação de células especiais conhecidas por gametas. O gameta masculino dos seres vivos de uma mesma espécie funde-se com o feminino – fecundação –, dando origem a um novo ser a eles semelhante. Os gametas podem vir de dois indivíduos de sexos distintos, como o homem e a mulher, ou de um ser ao mesmo tempo masculino e feminino, o chamado hermafrodita, ou seja, o que possui os dois sexos – isto ocorre com a minhoca e com um dos parasitos do intestino humano, a Taenia sp, que causa a teníase e é popularmente conhecida como solitária. A reprodução assexuada é a forma mais simples de reprodução; nela, não há participação de gametas nem fecundação. Nesse caso, o próprio corpo do indivíduo, ou parte dele, como acontece com determinadas plantas, divide-se dando origem a novos seres idênticos – esse fenômeno ocorre com os parasitos responsáveis pela leishmaniose e doença de Chagas, por exemplo.

• Sensibilidade e irritabilidade

A capacidade de reagir de diferentes maneiras a um mesmo tipo de estímulo é chamada de sensibilidade. Só os animais apresentam essa característica, porque possuem sistema nervoso. A irritabilidade, por sua vez, é própria de todos os seres vivos. Caracteriza sua capacidade de responder ou reagir a estímulos ou a modificações do ambiente, tais como luz, temperatura, força da gravidade, pressão, etc. 1.2- Necessidades básicas para a sobrevivência e perpetuação dos seres vivos

Os seres vivos estão sempre buscando a sobrevivência e perpetuação ou manutenção de suas espécies. Para tanto, precisam de energia, obtida principalmente através da respiração celular. Necessitam, também, de alimentos, oxigênio, água e condições ambientais ideais, tais como temperatura, umidade, clima, luz solar. Sobretudo, precisam estar bem adaptados e protegidos no ambiente em que vivem. Isto significa a possibilidade de, no mínimo, obter alimentos suficientes para crescerem e se reproduzirem. Mas será que só isso basta? Biologia (bios = vida; logos = estudo) é a ciência que estuda os seres vivos e suas manifestações vitais. Fecundação - processo de fusão dos gametas. Os homens procuram tornar-se cada vez mais independentes. Eles seriam capazes de sobreviver sozinhos?

O essencial é que tenham alimentos, água e ar de boa qualidade. Preferencialmente, sem contaminação ou poluição. As plantas, através do processo de fotossíntese, sintetizam seus próprios alimentos a partir da água, gás carbônico e energia solar. Elas não precisam alimentar-se de outros seres vivos e são consideradas elementos produtores na cadeia alimentar, pois produzem compostos


orgânicos, ricos em energia. Denominamos como cadeia alimentar a seqüência em que um organismo serve de alimento para outro: por exemplo, as gramíneas no pasto servem de alimento para os bovinos; e estes, para o homem. Na cadeia alimentar, os animais que se alimentam de plantas são chamados de herbívoros e considerados consumidores primários; os que se alimentam de animais herbívoros são os carnívoros ou consumidores secundários. E assim por diante. Finalmente, existem os decompositores - os fungos e as bactérias -, que atacam os animais e as plantas mortas, fazendo retornar à natureza os compostos simples orgânicos e inorgânicos. Esses organismos fixam o nitrogênio atmosférico e formam compostos capazes de ser assimilados pelos vegetais. Viram como as plantas já não podem mais ser consideradas seres produtores completos ou verdadeiros?

Assim, concluímos que nem mesmo as plantas conseguem viver sozinhas, pois necessitam da presença de compostos nitrogenados no ambiente, que são elaborados pelos microrganismos decompositores. Esses seres que não conseguimos ver, pois são extremamente pequenos, acabam tornando-se essenciais às plantas e aos demais seres vivos. Entretanto, a cadeia alimentar é capaz de nos mostrar ainda mais: além da dependência entre os seres vivos existe também uma íntima ligação entre eles e o ambiente onde vivem. E quanto à perpetuação das espécies?

O desejo de procriar, gerar filhos ou descendentes está consciente ou inconscientemente ligado ao objetivo de vida de todos os seres vivos, desde os microrganismos até o homem. Para o aumento ou manutenção do número de indivíduos de uma mesma espécie de ser vivo é fundamental que ocorra o processo de reprodução, não necessariamente obrigatório no ciclo vital, pois alguns animais podem viver muito bem e nunca se reproduzirem. 1.3- Classificação dos Seres Vivos

Os seres vivos são muito variados e numerosos. Para conhecêlos e estudá-los os cientistas procuram compreender como se relacionam e qual o grau de parentesco existente entre eles. Assim sendo, procura-se agrupá-los e organizá-los segundo alguns critérios previamente definidos. Isto é fácil de imaginar. Podemos comparar o processo de classificação com, por exemplo, a tarefa de organizar peças de vários jogos de quebra-cabeça, todas juntas e misturadas. Os seres vivos podem ser agrupados de acordo com suas semelhanças morfológicas, formas de alimentação, locomoção, reprodução, ciclo de vida, etc.

Os maiores grupos resultantes do processo de evolução são os reinos. Cada reino divide-se em grupos menores, chamados filos, os quais, por sua vez, subdividem-se em subfilos. Os filos e subfilos agrupam as classes, que reúnem as ordens, que agrupam as famílias, que reúnem os gêneros.

Por fim, os organismos mais intimamente aparentados são agrupados em uma mesma espécie.

Atualmente, existem cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia. Até aqui, as plantas poderiam ser consideradas totalmente independentes. Será que isso é

verdade? Você concorda com essa afirmativa? Como isso acontece? Contaminação – ocorre pela presença de um agente infeccioso em qualquer superfície (corpo, brinquedos, roupas, alimentos, solo, etc.) e mesmo na água ou ar. Poluição - é a presença de substâncias nocivas, como produtos químicos no ambiente, ar, água, alimentos, etc. Fotossíntese - foto = luz; síntese = produção de alimentos em presença de luz. Compostos orgânicos - são as substâncias produzidas e encontradas apenas no corpo dos seres vivos, por exemplos: açúcar, proteína, etc. Vocês já ouviram falar em cadeia alimentar? Vamos tentar demonstrar, através dela, como os seres vivos, sem exceção, dependem uns dos outros. Compostos nitrogenados – são substâncias que apresentam nitrogênio em sua composição -por exemplo, as proteínas presentes em todas as estruturas celulares. São também proteínas as enzimas, alguns hormônios e os anticorpos (imunoglobulinas). 1.3.1 - Reino Monera

O reino Monera é formado por seres muito simples, unicelulares, cuja única célula é envolvida por uma membrana. O material genético (DNA) responsável por sua reprodução e todas suas características encontra-se espalhado no seu interior. A célula que não apresenta uma membrana envolvendo o material genético, ou seja, não possui um núcleo delimitado ou diferenciado do seu restante, é chamada de célula procariótica. Portanto, o reino Monera é formado por seres


Procariontes, como as bactérias e algas azuis (cianofíceas). Muitas bactérias são capazes de causar doenças como hanseníase, tétano, tuberculose, diarréias e cólera. Bactérias

As bactérias (do latim, bactéria, singular: bacterium) são organismos relativamente simples, de uma única célula (unicelulares), cujo material genético não está envolto por uma membrana nuclear especial. Por essa razão, as bactérias são denominadas procariotos, que em grego significa pré-núcleo. Os procariotos incluem as bactérias e as arquibactérias.

As células bacterianas geralmente aparecem em um entre vários formatos. Os bacilos (em forma de bastão), os cocos (forma esférica ou ovalada) e os espirilos (forma de um saca-rolhas ou curvada) estão entre as formas mais comuns, porém algumas bactérias, possuem a forma de estrela ou quadrada. As bactérias individuais podem formar pares, grupos, cadeias ou outros agrupamentos; tais formações são geralmente características de um gênero particular ou de uma espécie de bactéria.

As bactérias são envolvidas por uma parede celular que é praticamente composta por um complexo de carboidrato e proteína denominado peptideoglicana. (Em contraste, celulose é a principal substância da parede celular de plantas e algas). As bactérias geralmente se reproduzem pela divisão de uma célula em duas células idênticas; esse processo é chamado de fissão binária. Para a sua nutrição, muitas bactérias utilizam compostos orgânicos vivos ou mortos. Algumas bactérias sintetizam seu próprio alimento por fotossíntese, e algumas obtêm seu alimento a partir de substâncias inorgânicas.

Archaea

Como as bactérias, as arquibactérias são células procarióticas, porém, quando possuem paredes celulares, estas não são com-prsras por peptideoglicana. As arquibactérias, normalmente encontradas em ambientes extremos, são divididas em três grupos principais. Os metanogênicos eliminam metano como resultado de sua respiração. Os halofílicos extremos vivem em ambientes extremamente salinos, como o "Great Salt Lake", no estado norte-americano de Utah, e o Mar Morto. Os termofâicos extremos habitam águas quentes e sulfurosas, como as fontes termais do Parque Nacional de Yellowstone, em Wyoming, Estados Unidos. Doenças causadas por arquibactérias em seres humanos são desconhecidas.

1.3.2 - Reino Protista

O reino Protista é constituído por seres também formados por uma só célula, porém com seu material genético protegido por uma membrana nuclear (célula eucariótica). Esses seres unicelulares, que apresentam estrutura um pouco mais complexa, são denominados Eucariontes. No reino Protista encontram-se os protozoários. Muitos deles vivem como parasitos do ser humano e de muitos mamíferos, sendo capazes de causar doenças graves - caso do Plasmodium falciparum, causador da malária - e as diarréias amebianas provocadas pelas amebas. Classificação - é o processo de agrupar os seres vivos com base em suas semelhanças. Morfologia - é o estudo das formas e estruturas que os organismos podem apresentar. A taxonomia é o ramo da Biologia que trata da classificação e nomenclatura dos seres vivos.

Protozoários

Os protozoários (do latim, protozoa, singular: protozoan) são micróbios unicelulares eucarióticos (veja o Capítulo 12, página 352). Eles se movimentam através de pseudópodes, flageles ou cílios. As amebas (Figura 1.1 c) se movimentam pelo uso de extensões de seu citoplasma chamadas de pseudópodes (falsos pés). Outros protozoários possuem longos flagelos ou numerosos e curtos apêndices para locomoção chamados de cílios. Os protozoários possuem uma variedade de formas e vivem tanto como entidades livres quanto como parasitas (organismos que retiram nutrientes de hospedeiros vivos), que absorvem ou ingerem compostos orgânicos de seu ambiente. Os protozoários podem reproduzir-se sexuada ou assexuadamente.

Parasitas Multicelulares de Animais Embora os parasitas multicelulares de animais não sejam exclusivamente microrganismos,

eles têm importância médica e, por isso, serão discutidos neste texto. Os dois maiores grupos de vermes parasitas são os vermes chatos e os vermes redondos, coletivamente chamados de helmintos (veja o Capítulo 12, página 361). Durante alguns estágios de seus ciclos de vida, os helmintos são


microscópicos em tamanho. A identificação em laboratório desses organismos inclui muitas das técnicas utilizadas para a identificação dos micróbios.

1.3.3 - Reino Fungi

Os fungos se encontram no reino Fungi. Todos conhecemos as casinhas de sapo nos tocos de árvores ou terrenos úmidos - são os fungos. Não são considerados plantas porque não fazem fotossíntese; nem animais porque não são capazes de se locomover à procura de alimentos.Absorvem do ambiente todos os nutrientes que necessitam para sobreviver.Existem fungos úteis ao homem, como os cogumelos utilizados na alimentação e aqueles empregados no preparo de bebidas (cerveja) e produção de medicamentos (antibióticos). Porém, alguns fungos são parasitos de plantas e animais, podendo causar doenças denominadas micoses. Algumas micoses ocorrem dentro do organismo (histoplamose), mas a maioria desenvolve-se na pele, unhas e mucosas, como a da boca.

Fungos

Os fungos (do latim, fungi, singular: fungus) são eucariotos, organismos cujas células possuem um núcleo definido, que contêm o material genético da célula (DNA), circundado por um envelope especial chamado de membrana nuclear. Os organismos do Reino 3cs Fungos podem ser unicelulares ou multicelulares. Fungos multicelulares grandes, como os cogumelos, podem parecer algumas vezes com plantas, mas não são capazes de realizar a fotossíntese, como a maioria das plantas. Os fungos verdadeiros possuem a parede das células composta principalmente por uma substância chamada de quitina. As for-mas unicelulares dos fungos, as leveduras, são microrganismos ovais, maiores que as bactérias. Os fungos mais típicos são os bolores (Figura l.lb). Os bolores formam uma massa visível chamada de micélio, composta de longos filamentos (hifas) que se ramificam e se expandem. Os crescimentos semelhantes a algodão, algumas vezes encontrados sobre o pão e as frutas, são micélios de fungos. Os fungos podem reproduzir-se sexuada ou assexuadamente. Eles obtêm seus alimentos absorvendo soluções de matéria orgânica de seu ambiente, que pode ser o solo, a água do mar, a água doce, um animal ou uma planta hospedeira. Organismos chamados de fungos gelatinosos possuem características tanto de fungos quanto de amebas. 1.3.4 - Reino Animalia

O reino Animalia é o que reúne o maior e mais variado número de espécies. Nele estão os homens, répteis, insetos, peixes, aves e outros animais. E também os vermes, que são parasitos e causadores de doenças como a ancilostomíase, conhecida como amarelão, e a ascariose, causada pelas lombrigas.

E os ácaros? Vocês já ouviram falar neles? Eles também são animais? Sim, o filo artrópode inclui-se no reino animal e reúne os ácaros - que são transportados pelo

ar e causam a sarna e alergias respiratórias - e os carrapatos (aracnídeos). Ambos parasitam o homem.

Os insetos também são artrópodes. Sua importância em nosso curso reside no fato de que dentre eles estão as pulgas, que vivem como parasitos, prejudicando os animais e o homem. Existem ainda os insetos que transmitem doenças infecciosas para o homem, como os mosquitos transmissores da febre amarela, dengue, malária e os barbeiros transmissores da doença de Chagas. Algas

As algas (do latim, algae, singular: alga) são eucariotos fotossintéticos com uma enorme variedade de formas e com os dois tipos de reprodução, sexuada e assexuada (Figura 1.1 d). As algas de interesse para os microbiologistas são normalmente unicelulares (veja o Capítulo 12, página 347). A parede celular de muitas algas, assim como das plantas, é composta de celulose. As algas são abundantes em água doce ou em salgada, no solo e em associação com plantas. Como fotossintetizadoras, as algas necessitam de luz e ar para a produção de alimentos e para seu crescimento, mas geralmente não necessitam de compostos orgânicos do ambiente. Como resultado da fotossíntese, as algas produzem oxigênio e carboidratos, que são utilizados por outros organismos, inclusive os animais. Dessa forma, possuem um papel importante no equilíbrio da natureza. Os Micróbios e as Doenças Humanas

Objetivos do Aprendizado • Definir a microbiota normal e resistência. • Definir e descrever diversas doenças infecciosas.


• Definir doenças infecciosas emergentes. Microbiota Normal

Todos nós vivemos em um mundo cheio de micróbios, desde o nosso nascimento até a morte, e todos possuímos uma grande variedade de microrganismos sobre e no interior do nosso corpo. Esses microrganismos fazem parte da nossa microbiota normal ou flora* (Figura 1.7). A microbiota normal tanto pode nos causar prejuízo, quanto nos beneficiar. Por exemplo, determinadas microbiotas normais nos protegem contra doenças impedindo o crescimento de micróbios nocivos, enquanto outras produzem substâncias úteis como as vitaminas K e B. Infelizmente, sob determinadas circunstâncias, a microbiota normal pode nos fazer adoecer ou infectar pessoas que temos contato. Por exemplo, quando certa microbiota normal sai de seu nicho, ela pode causar doença.

Quando um micróbio é bem-vindo para a saúde humana e quando ele é um vetor de doenças? A distinção entre saúde e doença é, em grande parte, um balanço entre as defesas natu-rais do corpo e as propriedades de produzir doenças por microrganismos. Se o nosso corpo irá ou não reagir às táticas ofensivas de um micróbio em particular, dependerá da nossa resistência - a habilidade de evitar doenças. Importantes resistências naturais são fornecidas pela barreira da pele, das membranas mucosas, dos cílios, do ácido estomacal e dos químicos antimicrobianos, como o interferon. Os micróbios podem ser destruídos pelas células brancas do sangue, pela resposta inflama-tória, pela febre e por respostas específicas do nosso sistema imune. Algumas vezes, quando as nossas defesas naturais não estão suficientemente fortes para combater um invasor, elas têm de ser suplementadas por antibióticos e outras drogas. Doenças Infecciosas

Uma doença infecciosa é aquela em que o patógeno invade um hospedeiro suscetível, uma pessoa ou um animal. Nesse processo, ao menos uma parte do ciclo vital do patógeno acontece dentro do hospedeiro e, como resultado, doenças freqüentemente surgem. No final da Segunda Guerra Mundial, muitas pessoas acreditavam que as doenças infecciosas estavam sob controle. Elas pensavam que a malária havia sido erradicada pelo uso do inseticida DTT para matar os mosquitos transmissores, que uma vacina preveniria a difteria e que as melhorias nas medidas sanitárias ajudariam a impedir a transmissão da cólera. A malária está longe de ser eliminada. Desde 1986, casos de malária foram identificados em Nova Jérsei, Califórnia, Flórida, Nova Iorque e Texas, e a doença infecta 300 milhões de pessoas em todo o mundo. Em 1994, a difteria reapareceu nos Estados Unidos, trazida por viajantes vindos dos estados recentemente independentes da antiga União Soviética, que estavam vivenciando uma epidemia massiva de difteria. A epidemia foi controlada em 1998. Doenças Infecciosas Emergentes

Essas recentes epidemias chamam a atenção para o fato de que as doenças infecciosas não estão desaparecendo, mas parecem estar ressurgindo e aumentando. Além disso, um número de novas doenças - doenças infecciosas emergentes (DIEs) - surgiu recentemente. Essas são doenças novas ou modificações de doenças já existentes e estão aumentando ou possuem um potencial para aumentar sua incidência em um futuro próximo. Alguns dos fatores que têm contribuído para o aparecimento das DIEs são as mudanças evolutivas dos organismos existentes, a disseminação de doenças conhecidas em novas regiões geográficas ou populações, devido aos modernos meios de transporte; e o aumento da exposição humana a novos e não-usuais agentes infecciosos em áreas que estão sofrendo modificações ecológicas, tais como desmatamento e construções. O aumento no número de ocorrências nos últimos anos ressalta a extensão do problema.

A encefalite do Oeste do Nilo (WNE = West Nile ence-phalitis) é uma doença causada pelo vírus do Oeste do Nilo, que pode causar encefalite (inflamação no cérebro). A WNE foi diagnosticada pela primeira vez em Uganda, a oeste do Nilo, em 1937. Em 1999, o vírus fez sua primeira aparição na América do Norte em seres humanos em Nova Iorque. Até 2002, 3.559


pessoas haviam sido infectadas em 37 estados. O vírus do Oeste do Nilo está agora estabilizado em aves não-migratórias em 42 estados norte-americanos, e a doença foi encontrada em cavalos em 15 estados. O vírus, que é transportado por aves, é transmitido por mosquitos entre as mesmas e para cavalos e humanos. O vírus do Oeste do Nilo pode ter chegado aos Estados Unidos em um viajante infectado, em um mosquito ou ave que estava a bordo de um navio.

Em 1996, países de todo o mundo recusaram-se a importar carne do Reino Unido, e os países do Reino Unido abateram centenas de milhares de bovinos nascidos após 1988, devido a uma epidemia de encefalopatia espongiforme bovina (EEB) ou doença da vaca louca. A EEB chamou a atenção dos micro-biologistas em 1986 como sendo uma perigosa doença causada por uma proteína infecciosa, chamada de prion. Estudos sugeriram que a fonte dessa doença teria sido uma ração de gado preparada a partir de ovelhas infectadas com a doença. Os bovinos são herbívoros (alimentam-se de plantas), mas o seu crescimento e saúde são melhorados pela adição de proteínas à sua dieta. A doença de Creutzfeldt-Jakob (CJD) é uma doença humana também causada por um prion. A incidência de CJD no Reino Unido é similar à de outros países. Entretanto, até 2002, o Reino Unido relatou 138 casos de CJD em seres humanos, causados por uma nova variante relacionada com a doença bovina.

Escherichia coli é um habitante normal do intestino grosso de vertebrados, incluindo humanos, e a sua presença é benéfica porque ajuda na produção de certas vitaminas e participa na digestão de alimentos que não seriam digeridos sem a sua presença (veja o Capítulo 25). Entretanto, uma linhagem de E. coli, causa diarréia sangüínea quando presente no intestino. Esta linhagem foi primeiramente identificada em 1982 e desde então tem sido tratada como um problema de saúde pública. Atualmente, ela é uma das principais causas de diarréia em todo o mundo. Em 1996, 9.000 pessoas no Japão ficaram doentes e sete morreram como resultado de uma infecção por E. coli. O recente aparecimento de E. colí O157:H7 nos Estados Unidos, associado à contaminação de carnes malcozidas e bebidas não-pasteurizadas, tem chamado a atenção dos oficiais de saúde pública para a necessidade do desenvolvimento de novos métodos para testar a presença de bactérias na alimentação.

Em 1995, infecções causadas por bactérias denominadas bactérias comedoras de carne foram matéria de capa dos principais jornais. O nome mais correto dessas bactérias, que pertencem ao grupo invasivo A, é Streptococcus ou IGAS (invasive group A Streptococcus). Há uma tendência de aumento nas taxas de IGAS nos Estados Unidos, na Escandinávia, na Inglaterra e no País de Gales.

Em 1995, um técnico de laboratório no Congo (Zaire), que apresentava febre e diarréia sangüínea, foi submetido à cirurgia por suspeita de perfuração no intestino. Subseqüente à cirurgia, ele teve uma hemorragia e seu sangue começou a coagular em seus vasos sangüíneos. Poucos dias após, enfermeiros do hospital em que o paciente estava sendo tratado desenvolveram sintomas similares aos seus. Um desses enfermeiros foi transferido para um outro hospital em uma outra cidade. Os funcionários desse segundo hospital, que cuidaram desse paciente, também desenvolveram os sintomas da doença. Durante o período da epidemia, 315 pessoas contraíram a febre hemorrágica do Ebola (FHE), e 75% dessas pessoas morreram. A epidemia foi controlada quando os microbiologistas instituíram o treinamento e a utilização de equipamentos de proteção e medidas educativas para a sociedade. Transmissões de pessoa para pessoa ocorrem quando existe contato pessoal íntimo com o sangue infectado ou com os fluidos do corpo ou dos tecidos (veja o Capítulo 23 na página 659).

O primeiro vírus Ebola de humanos foi isolado pelos microbiologistas durante os primeiros surtos da doença, no Congo, em 1976. (O nome Ebola foi dado por causa do Rio Ebola, no Congo.) Em 1994, um único caso de infecção por uma versão nova do vírus Ebola ocorreu em Cote d'Ivoire. Em 1989 e 1996, surtos, causados por um outro vírus Ebola, ocorreram entre macacos que foram importados para os Estados Unidos das Filipinas. Esses surtos não foram associados com doença humana. Os microbiologistas têm estudado muitos animais, mas não descobriram, ainda, o reservatório (fonte) natural do vírus Ebola.

A síndrome pulmonar causada por Hantavirus chamou a atenção pública em 1993 quando duas pessoas, residentes na mesma casa, adoeceram e morreram em um intervalo de 5 dias entre as mortes. Os sintomas iniciais eram febre e tosse, que rapidamente progrediam para uma deficiência respiratória. Em um mês, 23 novos casos, incluindo dez mortes, foram relatados na região de Four Corners, sudoeste norte-americano. Os turistas, preocupados, começaram a cancelar suas férias para aquela região, e os moradores imaginavam quem seriam os próximos a contraírem a doença. Utilizando técnicas, que se tornaram disponíveis somente na década de 90, os microbiologistas determinaram que a causa da doença foi uma nova forma de vírus, identificada como Hantavirus,


denominado vírus Sem Nome (Sin Nombre virus), transmitido por camundongos. (O vírus recebeu esse nome por causa do Rio Hantaan, na Coréia, onde o vírus foi descoberto). Os pesquisadores desenvolveram um teste para identificar rapidamente o vírus e fizeram uma série de recomendações para ajudar a população a reduzir os riscos de exposição a potenciais roedores infectados. Este vírus provavelmente não é novo. Comparações entre genes de Hantavirus sugerem que ele tenha, provavelmente, vindo para a América do Norte com os primeiros ratos que vieram do Velho Mundo .

Também em 1993, um surto de criptosporidiose, transmitida por meio do suprimento de água, em Milwaukee, no estado norte-americano de Wisconsin, resultou em diarréias em um número estimado de 403.000 pessoas. O microrganismo responsável por esse surto foi o protozoárío Cryptosporidium. O primeiro relato do microrganismo como causador de doenças em humanos foi em 1976, e ele é o responsável por mais de 30% dos casos de diarréia nos países em desenvolvimento. Nos Estados Unidos, a transmissão ocorre através da água potável, de piscinas e de materiais hospitalares contaminados.

A AIDS (ou SIDA = síndrome da imunodeficiência adquirida) chamou a atenção do público pela primeira vez em 1981 com relatos de Los Angeles, onde alguns jovens homossexuais haviam morrido de um tipo previamente raro de pneumonia, conhecida como pneumonia Pneumocystis. Esses homens teriam sofrido um grave enfraquecimento do sistema imune, que normalmente combate as doenças infecciosas. Esses casos foram rapidamente correlacionados com um número não-usual de ocorrências de um raro tipo de câncer, o sarcoma de Kaposi, entre homossexuais jovens. Aumentos similares no aparecimento de doenças raras foram encontrados entre os he-mofílicos e consumidores de drogas injetáveis.

Até o final de 2002, cerca de 800.000 pessoas nos Estados Unidos foram diagnosticadas com AIDS e 50% dessas morreram como resultado da doença. Um número muito maior de pessoas foi identificado como positivo para a presença do vírus da AIDS em seu sangue. Para 2003, dados oficiais de saúde estimam que entre 800.000 e 900.000 norte-americanos terão infecção por HIV. Em 2002, a Organização Mundial de Saúde (OMS) estimou que mais de 40 milhões de pessoas em todo o mundo estão vivendo com HIV/AIDS e que 14-000 novas contaminações ocorrem a cada dia..

Os pesquisadores rapidamente descobriram que a causa da AIDS era um vírus previamente desconhecido (Figura 1.1 e). O vírus, agora conhecido como vírus da imunodeficiência humana (HIV), destrói um tipo de células brancas do sangue, os chamados linfócitos CD4, uma das células do sistema de defesa do organismo. A doença e a morte resultam da infecção por microrganismos ou pelo aparecimento de células cancerosas que, em outras circunstâncias, seriam combatidas pelas defesas naturais do organismo. Até hoje, a doença tem sido inevitavelmente fatal, uma vez que os sintomas se manifestem.

Por meio do estudo das características da doença, os médicos pesquisadores descobriram que o HIV poderia ser disseminado através de relações sexuais, pelo uso de agulhas contaminadas, pelas mães infectadas para os seus fetos, antes do nascimento e pelas transfusões sangüíneas - em resumo, pelo contato entre os fluidos do corpo de uma pessoa contaminada para outra. Desde 1985, o sangue utilizado para transfusões tem sido cuidadosamente analisado quanto à presença do HIV e, ainda assim, a transmissão desse vírus por esse método ainda é possível.

Desde 1994, novos tratamentos vêm aumentando a expectativa de vida de pessoas com AIDS. No entanto, cerca de 40.000 novos casos ocorrem anualmente nos Estados Unidos. A maioria dos indivíduos com a doença faz parte do grupo de pessoas em idade sexualmente ativa, e, pelo fato de parceiros heterossexuais de portadores de AIDS apresentarem alto risco de contrair a doença, os órgãos oficiais de saúde pública estão preocupados que um número cada vez maior de mulheres e grupos de minorias venham a contrair a AIDS. Em 1997, o diagnóstico começou a aumentar entre as mulheres e os grupos de minorias. Entre os casos de AIDS relatados entre indivíduos entre 13 e 24 anos de idade, 44% eram mulheres e 63% eram negros.

Nos meses e anos que ainda virão, as técnicas microbioló-gicas continuarão sendo aplicadas para auxiliar os cientistas a entender mais sobre a estrutura do mortal HIV, como é transmitido, como se desenvolve nas células e causa a doença, como as drogas poderão ser direcionadas contra ele e se uma vacina eficiente poderá ser desenvolvida. Os órgãos oficiais de saúde pública também enfocam a prevenção por meio da educação da população.

A AIDS aparece como uma das maiores ameaças à saúde deste século, mas não é a primeira grande epidemia de uma doença sexualmente transmissível. A sífilis também foi uma doença epidêmica fatal. Até 1941, a sífilis causava a morte de aproximadamente 14-000 pessoas por ano nos Estados Unidos. Com poucas drogas disponíveis para o tratamento e nenhuma vacina para preveni-


la, os métodos utilizados para controlar a doença focalizavam principalmente o controle do comportamento sexual e o uso de preservativos durante as relações sexuais. O conseqüente desenvolvimento de drogas para tratar a sífilis contribuiu significativamente para impedir a dissemina-ção da doença. De acordo com o Centro de Prevenção e Controle de Doenças (CDC), casos oficialmente relatados de sífilis diminuíram de um alto índice de 575.000 em 1943 para 6.378 casos em 2002.

Assim como as técnicas microbiológicas auxiliaram os pesquisadores a combaterem a sífilis e a varíola, elas ajudarão os cientistas a descobrirem as causas de novas doenças infecciosas emergentes no século XXI. Sem dúvida alguma, novas doenças surgirão. O vírus Ebola e o Hantavirus são exemplos de vírus que podem ter modificado suas habilidades para infectarem novos hospedeiros.

As doenças infecciosas podem ressurgir devido ao desenvolvimento de resistência aos antibióticos e pelo uso de microrganismos como armas biológicas. O fracasso das medidas de saúde pública no controle prévio de infecções resultou em inesperados casos de tuberculose, coqueluche e difteria.

Em 4 de outubro de 2001, uma senhora de 63 anos foi hospitalizada na Flórida e depois morreu como resultado de uma doença denominada antraz por inalação. Esse foi o primeiro caso da doença desde 1978. Veterinários e pessoas que trabalham com agricultura correm o risco de contrair o antraz cutâneo. Em 2000, um estancieiro foi infectado com antraz quando legaria de cinco vacas que haviam morrido da doença. Antraz não é transmitido de pessoa para pessoa. Em 2001, enquanto mais e mais pessoas contraíam a doença, ficou claro e essa5 infecções eram causadas por bactérias enviadas por carta. Ao total, 22 pessoas foram infectadas, sendo que a meta-r:i por antraz por inalação. Esse foi o primeiro caso de transmissão da doença devido ao uso da bactéria como arma biológica. Você verá, que o antraz é uma doença causada pela bactéria Bacillus anthracis. Esse micróbio teve outro papel importante na história da microbiologia, pois, conforme mencionado antes, em 1877, o médico alemão Robert Koch estabeleceu a seqüência de passos experimentais que ligou o B. anthracis ao antraz, a primeira ocasião em que um microrganismo específico foi relacionado a uma doença específica.

As doenças aqui mencionadas são causadas por vírus, bactérias, protozoários e prions - tipos de microrganismos. Este livro vai apresentá-lo à enorme variedade de organismos microscópicos e mostrar como os microbiologistas utilizam técnicas e procedimentos específicos para estudar os micróbios que causam doenças como a AIDS e a diarréia - e doenças que ainda não foram descobertas. Você também aprenderá sobre as respostas do corpo às infecções microbianas e os mecanismos pelos quais certas drogas combatem as doenças infecciosas. Finalmente, você aprenderá a respeito das diversas funções benéficas que os micróbios apresentam no mundo que nos cerca. E os vírus? Se existem e são considerados seres vivos, onde se classificam?

Os vírus não pertencem a nenhum reino. Não são considerados seres vivos pois não são formados nem mesmo por uma célula completa. São parasitos obrigatórios, só se manifestam como seres vivos quando estão no interior de uma célula. Causam diversas doenças, como caxumba, gripe e AIDS, por exemplo.

Os reinos Fungi (fungos), Plantae (plantas) e Animália (animais) agrupam seres multicelulares. Quem não conhece o “sapinho”, muito comum em crianças que, após a alimentação, não

tiveram a higiene oral realizada de forma adequada? Vírus

Os vírus são muito diferentes dos outros grupos de micróbios aqui mencionados. São tão pequenos que muitos somente são visualizados por microscópio eletrônico e são acelulares (não são células). Estruturalmente muito simples, uma partícula viral contém um núcleo formado por um único tipo de ácido nucléico, DNA ou RN A. Esse núcleo é circundado por um envoltório protéico. Algumas vezes, esse envoltório é revestido por uma camada adicional, uma membrana lipídica denominada envelope. Todas as células vivas possuem RNA e DNA para poderem realizar as reações químicas e para se reproduzirem como unidades auto-suficientes. Os vírus somente se reproduzem através da utilização da maquinaria de outros organismos. Dessa forma, os vírus são considerados vivos quando se multiplicam dentro das células que infetam. Nesse sentido, os vírus são parasitas de outras formas de vida. Por outro lado, os vírus não são considerados como vivos porque fora de seus hospedeiros ficam inertes.


Virologia

O estudo das viroses, virologia, teve origem na Idade de Ouro da Microbiologia. Em 1892, Dmitri Iwanowski relatou que o organismo que causava a doença do mosaico do tabaco era tão pequeno que era capaz de passar através de filtros finos o bastante para deter qualquer bactéria até então conhecida. Naquele tempo, Iwanowski não sabia que o organismo em questão era um vírus no sentido que atualmente entendemos esse termo. Em 1935, Wendell Stanley demonstrou que o organismo, chamado de vírus do mosaico do tabaco (TMV = Tobacco mosaic vírus), era fundamentalmente diferente dos demais micróbios e tão simples e homogêneo que podia ser cristalizado como um composto químico. O trabalho de Stanley facilitou o estudo da química da estrutura viral. Desde o desenvolvimento do microscópio eletrônico, em 1940, os microbiologistas podem observar a estrutura dos vírus em detalhes e, atualmente, muito se sabe sobre a sua estrutura e atividade.

1.4 - Formas de associação entre os seres vivos

Como já vimos, na natureza todos os seres vivos estão intimamente ligados e relacionados em estreita interdependência. Lembram-se da cadeia alimentar? Ela nos mostrou claramente como isso é verdade. As relações entre os seres vivos visam, na maioria das vezes, a dois aspectos: obtenção de alimentos e de proteção. Na cadeia alimentar os seres vivos estão ligados pelo alimento. Há transferência de energia entre eles, que por sua vez estão também trocando energia e matéria com o ambiente, ligados ao ar, água, luz solar, etc. Imaginemos um bairro de nossa cidade. Nele existem animais domésticos (cães, gatos), aves (pássaros, galinhas), insetos, várias espécies de plantas, seres humanos, etc. - e não podemos esquecer daqueles que não enxergamos: as bactérias, os vírus e os protozoários. Todos à procura de, no mínimo, alimento e proteção em um mesmo ambiente. Não é difícil imaginar que essa convivência nem sempre será muito boa, não é mesmo? Como são muitos, e de espécies diferentes, convivendo em um mesmo lugar e relacionando-se, interagem e criam vários tipos de associação. Essas associações podem ser de duas formas: positivas ou harmônicas e negativas ou desarmônicas. 1.4.1 - Associações positivas ou harmônicas

Nas relações harmônicas, as partes envolvidas são beneficiadas e, quando não existem vantagens, também não há prejuízos para ninguém. Todos se relacionam e convivem muito bem. O comensalismo, o mutualismo e a simbiose são tipos de relações harmônicas. No comensalismo, uma das espécies envolvidas obtém vantagens, mas a outra não é prejudicada. Como exemplo temos a ameba chamada Entamoeba coli, que pode viver no intestino do homem nutrindo-se de restos alimentares e jamais causar doenças para o hospedeiro. O mutualismo é a relação em que as espécies se associam para viver de forma mais íntima, onde ambas são beneficiadas. Como exemplos temos os protozoários e bactérias que habitam o estômago dos ruminantes e participam na utilização e digestão da celulose, recebendo, em troca, moradia e nutrientes. A simbiose é a forma extrema de associação harmônica. Nessa relação, as duas partes são beneficiadas, porém a troca de vantagens é tão 1.4.2 - Associações negativas ou desarmônicas

As formas de relações desarmônicas mais comumente encontradas são a competição, o canibalismo e as predatórias. Em nosso estudo, nos ateremos ao parasitismo, haja vista a importância de seu conhecimento no cuidado de enfermagem. No parasitismo, o organismo de um ser vivo hospeda, abriga ou recebe um outro ser vivo de espécie diferente, que passa a morar e a utilizar-se dessa moradia para seu benefício. Podemos comparar o fenômeno do parasitismo com um inquilino que mora em casa alugada e, além de não pagar aluguel, ainda estraga o imóvel. Uns estragam muito; mas a maioria estraga tão pouco que o proprietário nem se dá conta. Portanto, sempre haverá um lado obtendo vantagens sobre o outro, que acaba sendo mais ou menos prejudicado. Aquele que leva vantagem (inquilino), ou seja, quem invade ou penetra no outro, é denominado parasito. E o indivíduo que recebe ou hospeda o parasito é chamado de hospedeiro. O parasito pode fazer uso do organismo do hospedeiro como morada temporária, entretanto, na maioria das vezes, isto ocorre de forma definitiva. Utilizam o hospedeiro como fonte direta ou indireta de alimentos, nutrindo-se de seus tecidos ou substâncias. De modo geral, há o estabelecimento de um equilíbrio entre o parasito e o hospedeiro, porque se o hospedeiro for muito agredido poderá reagir drasticamente (eliminando o parasito) ou até morrer, o que causará também a morte do parasito. Então, nas espécies em que o


parasitismo vem sendo mantido há centenas de anos, raramente o parasito provoca a doença ou morte de seu hospedeiro. Predatória – relativo a predador, ser que destrói outro com violência. O Nascimento da Quimioterapia Moderna: Sonhos de uma "Bala Mágica"

Objetivo do Aprendizado • Identificar as contribuições de Ehrlich e Fleming para a microbiologia. Após ter sido estabelecida a relação entre microrganismos e doenças, os médicos

microbiologistas direcionaram suas pesquisas para as substâncias que poderiam destruir os microrganismos patogênicos sem prejudicar os animais infectados ou os seres humanos. O tratamento das doenças utilizando substâncias químicas é chamado de quimioterapia. (Esse termo também refere-se geralmente ao tratamento químico de doenças não-infecciosas como o câncer.) Os agentes quimioterápicos preparados de produtos químicos em laboratório são chamados de drogas sintéticas. Os químicos produzidos naturalmente por bactérias ou fungos, para atuar contra outros microrganismos, são chamados de antibióticos. O sucesso da quimioterapia tem como base o fato de que alguns químicos são mais venenosos para os microrganismos que para os hospedeiros infectados por esses micróbios. A terapia antimicrobiana será discutida detalhadamente no Capítulo 20. A Primeira Droga Sintética

Paul Ehrlich, um médico alemão, foi o pensador criativo que disparou o primeiro tiro na revolução da quimioterapia. Como estudante de medicina, Ehrlich especulou a respeito de uma "bala mágica", que poderia combater e destruir um patógeno, sem prejudicar o hospedeiro infectado. Ehrlich lançou-se à procura dessa bala. Em 1910, após testar centenas de substâncias, ele encontrou um agente quimioterápico chamado de salvarsan, um derivado de arsênico, efetivo no combate à sífilis. O agente foi chamado de "salvarsan" por ter sido considerado como salvação para a sífilis e por conter arsênico. Antes da sua descoberta, o único composto químico conhecido no arsenal médico europeu era um extrato retirado da casca de uma árvore sul-americana, quinino, que havia sido utilizado pelos conquistadores espanhóis no tratamento da malária.

No final da década de 30, os pesquisadores haviam desenvolvido várias outras drogas sintéticas que podiam destruir microrganismos. Muitas dessas drogas eram derivadas de corantes. Isso aconteceu porque microbiologistas procurando por uma "bala mágica" testavam rotineiramente os corantes sintetizados e produzidos para tecidos procurando propriedades antimicrobianas. Além disso, as sulfanamidas (drogas derivadas da sulfa) foram sintetizadas no mesmo período. Um Afortunado Acidente: os Antibióticos

Em contraste às drogas derivadas da sulfa, que foram desenvolvidas deliberadamente a partir de uma série de compostos químicos industriais, o primeiro antibiótico foi descoberto por acidente. Alexander Fleming, um médico e bacteriologista escocês, quase estava descartando algumas culturas em placas que haviam sido contaminadas por fungos. Felizmente, ele resolveu observar novamente o curioso padrão de crescimento nas placas contaminadas. Havia uma área clara ao redor do fungo, onde a cultura de bactéria havia sido inibida (Figura 1.5). Fleming estava observando um tipo de fungo que podia inibir o crescimento da bactéria. O fungo foi, mais tarde, identificado como Penicillium notatum e, em 1928, Fleming nomeou o inibidor ativo do fungo de penicilina. Assim, a penicilina é um antibiótico produzido por um fungo. A enorme utilidade da penicilina não foi aparente até a década de 40, quando foi finalmente, testada clinicamente e produzida em grande escala.

Desde as descobertas iniciais dos antibióticos, muitos outros foram desenvolvidos. Infelizmente, os antibióticos e outras drogas quimioterápicas não estão livres de problemas. Muitos químicos antimicrobianos são muito tóxicos para os seres humanos para serem aplicados; matam os micróbios


patogênicos, mas também prejudicam o hospedeiro infectado. Por razões que serão discutidas posteriormente, a toxicidade para o homem é um problema específico no desenvolvimento de drogas para o tratamento de doenças virais. O crescimento viral depende dos processos vitais de células normais do hospedeiro. Portanto, existem poucas drogas antivirais usadas com sucesso, uma vez que uma droga que interfere na reprodução viral provavelmente afeta também as células saudáveis do organismo.

Um outro grande problema associado com as drogas anti-microbianas é o aparecimento e a dispersão de variedades novas de microrganismos que são resistentes aos antibióticos. Com o passar dos anos, mais e mais micróbios têm desenvolvido resistência aos antibióticos, que, durante um certo tempo, foram bastante efetivos. A resistência a drogas resulta de mudanças genéticas nos micróbios que os torna tolerantes a uma certa quantidade de antibiótico, que normalmente inibiria o seu crescimento. Essas mudanças podem incluir a produção de certos químicos pelos micróbios (enzimas), que inativam os antibióticos, as trocas na superfície de um micróbio, que impedem que um antibiótico se associe à sua membrana ou o impedimento do antibiótico de alcançar o interior do micróbio.

O recente aparecimento de microrganismos resistentes à vancomicina, como Staphylococcus aureus e Enterococcus faecalis, está alarmando os profissionais de saúde, porque indica que algumas infecções bacteriológicas que são hoje tratáveis, em breve poderão não responder ao uso de antibióticos. Progressos Recentes na Microbiologia

Objetivo do Aprendizado • Definir bacteriologia, micologia, parasitologia, imunologia, virologia e genética microbiana. • Explicar a importância da tecnologia do DNA recombinante. A questão da solução da resistência a drogas, a identificação de vírus e o desenvolvimento de

vacinas requerem técnicas de pesquisa sofisticadas e estudos correlacionados, que nunca foram imaginados nos dias de Koch e Pasteur.

O trabalho de base, realizado durante a Idade de Ouro da Microbiologia, forneceu a base para as descobertas do século XX (Tabela 1.1). Novos ramos da microbiologia foram desenvolvidos, incluindo a imunologia e a virologia. Mais recentemente, o desenvolvimento de um conjunto de métodos novos denominados tecnologia do DNA recombinante tem revolucionado a pesquisa e as aplicações práticas em todas as áreas da microbiologia, Bacteriologia, Micologia e Parasitologia

A bacteriologia, o estudo das bactérias, começou com a primeira observação dos raspados de dentes de van Leeuwenhoek. Novas bactérias patogênicas ainda estão sendo descobertas re-gularmente. Muitos bacteriologistas, como o seu predecessor Pasteur, ainda examinam o papel das bactérias nos alimentos e no ambiente. Uma intrigante descoberta surgiu em 1997,quando Heide Schulz descobriu uma bactéria grande o suficiente para ser vista a olho nu (0,2 mm de comprimento). Essa bactéria, que ela chamou de Thiomargarita namibiensis, habita os Iodos da costa africana. A Thiomargarita é incomum devido ao seu tamanho e seu nicho ecológico, pois ela consome ácido sulfídrico, que seria tóxico para os animais que habitam o lodo.

A micologia, o estudo dos fungos, inclui os ramos da medicina, da agricultura e da ecologia. Lembre-se de que os trabalhos de Bassi, que levaram à teoria do germe da doença, foram feitos com um fungo patogênico. As taxas de infecções por fungos aumentaram na última década, representando 10% das infecções hospitalares adquiridas. Acredita-se que mudanças climáticas e ambientais (estiagens severas) sejam as responsáveis por um aumento de 10 vezes nos casos de infecções por Coccidioides immitis na Califórnia. Atualmente, estão sendo investigadas novas técnicas para o diagnóstico e o tratamento de infecções fúngicas.

Parasitologia é o estudo dos protozoários e dos vermes parasitas. Devido ao fato de muitos vermes parasitas serem grandes o bastante para serem visualizados sem o uso do microscópio, eles são conhecidos há milhares de anos. Uma hipótese é que o símbolo da medicina, o caduceus, represente a remoção dos vermes parasitas da Guiné (Figura 1.6).

Novas doenças parasitárias de humanos vêm sendo descobertas à medida que trabalhadores se expõem enquanto limpam florestas. Doenças parasitárias, previamente desconhecidas, também


estão sendo encontradas em pacientes cujos siste-mas imunes foram debilitados por transplantes de órgãos, quimioterapia contra o câncer e AIDS.

A Bacteriologia, a micologia e a parasitologia estão atravessando atualmente a "era de ouro da classificação". Avanços recentes na genômica, o estudo de todos os genes de um organismo, têm permitido aos cientistas classificar bactérias e fungos de acordo com suas relações genéticas com outras bactérias, fungos e protozoários. Anteriormente, esses microrganismos eram classificados segundo um número limitado de características visíveis. Tecnologia do DNA Recombinante

Os microrganismos podem agora ser geneticamente manipulados para produzir grandes quantidades de hormônios humanos e outras substâncias médicas urgentemente necessárias. No fi-nal da década de 60, Paul Berg mostrou que fragmentos do DNA de seres humanos ou de animais que codificam proteínas importantes (genes) podem ser ligados ao DNA de uma bactéria. A molécula híbrida resultante foi o primeiro exemplo de DNA recombinante. Quando o DNA recombinante é inserido dentro da bactéria (e de outros micróbios), pode ser utilizado para produzir grandes quantidades da proteína desejada. A tecnologia que se desenvolveu a partir dessa técnica é chama-da de tecnologia do DNA recombinante ou engenharia gene' tica e teve sua origem em duas áreas relacionadas. A primeira, a genética microbiana, estuda os mecanismos pelos quais os microrganismos herdam suas características. A segunda, a biologia molecular, estuda especificamente como a informação genética é transmitida nas moléculas de DNA e como o DNA direciona a síntese das proteínas.

Embora a biologia molecular envolva todos os organismos, muito do nosso conhecimento de como os genes determinam características específicas tem sido revelado por experimentos com bactérias. Até a década de 30, toda a pesquisa genética tinha como base o estudo das células vegetais e animais. Entretanto, na década de 40, os cientistas voltaram-se para os organismos unicelulares, principalmente para as bactérias, que apresentavam diversas vantagens para a pesquisa genética e para a bioquímica. Por um lado, as bactérias são menos complexas que as plantas e os animais. Por outro lado, o ciclo de vida de muitas bactérias se completa em menos de uma hora. Dessa forma, os cientistas podem cultivar um grande número de indivíduos para estudo em um período de tempo relativamente curto.

Desde que a ciência voltou-se para o estudo da vida unicelular, o progresso na genética começou a ocorrer rapidamente. Em 1941, George W. Beadle e Edward L. Tatum demonstraram a relação entre genes e enzimas. O DNA foi estabelecido como o material hereditário em 1944 por Oswald Avery, Colin Ma-cLeod e Maclyn McCarty. Em 1946, Joshua Lederberg e Edward L. Tatum descobriram que o material genético podia ser transferido de uma bactéria para outra através de um processo chamado de conjugação. Em 1953, James Watson e Francis Crick propuseram um modelo para a estrutura e replicação do DNA. O início da década de 60 testemunhou uma verdadeira explosão de descobertas relacionadas à maneira como o DNA controla a síntese protéica. Em 1961, Francis Jacob e Jacques Monod descobriram o RNA mensageiro (ácido ribonucléico), envolvido na síntese de proteínas, e, mais tarde, eles fizeram as maiores descobertas a respeito da regulação da função dos genes nas bactérias. Durante este mesmo período, os cientistas desvendaram o código genético e, dessa forma, entenderam como a informação para síntese de proteínas no RNA mensageiro se traduzia ou era traduzida na seqüência de aminoácido para produzir proteínas. Os Micróbios e o Bem-Estar Humano

Objetivo do Aprendizado • Listar pelo menos quatro atividades benéficas dos microrganismos. Como mencionado anteriormente, apenas uma minoria dos microrganismos é patogênica. Os

micróbios que causam deterioração de alimentos, como as partes amolecidas nas frutas e nos vegetais, decomposição de carnes, e ranço de gorduras e óleos, também são uma minoria. A grande maioria dos micróbios é benéfica para os seres humanos, outros animais e plantas. As próximas sessões evidenciarão algumas dessas atividades benéficas. Nos capítulos finais, discutiremos mais detalhadamente essas características.


Reciclagem de Elementos Vitais

As descobertas feitas por dois microbiologistas na década de 1880 formaram a base para o nosso entendimento dos ciclos bioquímicos que garantem a vida na Terra. Martinüs Beije-rinck e Sergei Winogradsky foram os primeiros a demonstrar como as bactérias ajudam a reciclar os elementos vitais do solo e da atmosfera. A ecologia microbiana, o estudo da relação entre microrganismos e seus ambientes, se originou a partir dos trabalhos de Beijerinck e Winogradsky. Atualmente, a ecologia microbiana tem-se ramificado e inclui o estudo de como as populações de micróbios interagem com plantas e animais em vários ambientes. Entre as preocupações dos ecologistas micro-biológicos estão a poluição das águas e os químicos tóxicos no meio ambiente.

Os elementos químicos carbono, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo são essenciais para a vida e são abundantes, mas não necessariamente em formas que podem ser usadas pelos organismos. Os microrganismos são os principais responsáveis pela conversão desses elementos em formas que podem ser utilizadas pelas plantas e pelos animais. Os microrganismos, principalmente as bactérias e os fungos, desempenham um papel essencial no retorno do dióxido de carbono para a atmosfera quando decompõem detritos orgânicos, plantas e animais mortos. Algas, cianobactérias e plantas superiores usam o dióxido de carbono durante a fotossíntese para produzir carboidratos para animais, fungos e bactérias. O nitrogênio é abundante na atmosfera, mas precisa ser transformado por bactérias para que possa ser utilizado por plantas e animais. Somente as bactérias conseguem fazer essa conversão naturalmente. Tratamento de Esgoto: Utilizando Micróbios para Reciclar a Água

Com a crescente conscientização da sociedade sobre a necessidade de preservar o ambiente, as pessoas estão mais conscientes da nossa responsabilidade em reciclar a tão preciosa água e impedir a poluição dos rios e dos oceanos. Um dos maiores poluentes são os esgotos, que consistem em excrementos humanos, água suja, lixos industriais e produtos da erosão. Os esgotos são constituídos de 99,9% de água, com uma pequena fração de 0,01% de sólidos em suspensão. O restante é uma variedade de materiais dissolvidos.

As estações de tratamento de esgoto removem os materiais não-desejados e os microrganismos nocivos. Os tratamentos combinam vários processos físicos e químicos com a ação de micróbios benéficos. Os sólidos grandes, como papel, madeira, vidro, cascalho e plástico são removidos; o restante é composto de líquidos e materiais orgânicos que as bactérias convertem em produtos secundários, como o dióxido de carbono, os nitratos, os fosfatos, os sulfatos, a amônia, o ácido sulfídrico e o metano. Utilizando Micróbios para Limpar Poluentes

Em 1988, os cientistas começaram a utilizar micróbios para limpar poluentes e lixos tóxicos produzidos por vários processos industriais. Por exemplo, algumas bactérias podem, na verdade, usar os poluentes que consomem com fontes de energia; outras podem produzir enzimas que convertem toxinas em substâncias menos nocivas. Ao utilizar as bactérias dessa maneira - um processo denominado biorremediação -, as toxinas podem ser removidas de poços subterrâneos, derrames químicos, locais de lixo tóxicos, derrames de óleos, tal como o desastre da empresa Exxon Valdez em 1989 (veja o quadro no Capítulo 2, página 34). Além disso, as enzimas bacterianas são utilizadas no desentupimento de bueiros, sem a necessidade de se adicionar químicos nocivos ao ambiente. Em alguns casos, são utilizados microrganismos nativos ao ambiente; em outros, são aplicados micróbios geneticamente modificados. Entre os micróbios mais utilizados atualmente como biorre-mediadores, estão certas espécies de bactérias do gênero Pseu-domonas e Bacillus. As enzimas de Bacillus também são utilizadas em detergentes domésticos para a remoção de manchas de gordura das roupas. Controle de Pragas de Insetos por Microrganismos

Além de espalhar doenças, os insetos podem causar um prejuízo devastador nas plantações. Portanto, o controle de pragas de insetos é importante tanto para a agricultura como para a pre-venção de doenças humanas.

A bactéria Bacillus thuringiensis tem sido extensivamente utilizada nos Estados Unidos para controlar pragas como a lagarta da alfafa, as pestes do milho, os vermes do repolho, as pragas do


tabaco e os gafanhotos que destroem árvores frutíferas. Essa bactéria é aplicada nas plantações que esses insetos comem, ou é comercialmente disponível em uma forma que é geneticamente modificada no interior das plantas. A bactéria produz cristais protéicos que são tóxicos ao sistema digestivo dos insetos.

Por meio do uso de micróbios, ao invés de produtos químicos no controle de insetos, os fazendeiros podem evitar o prejuízo ao meio ambiente. Muitos inseticidas químicos, como o DTT, permanecem no solo como poluentes tóxicos e acabam sendo incorporados na cadeia alimentar. Biotecnologia Moderna e Engenharia Genética

Objetivo do Aprendizado • Listar dois exemplos da biotecnologia que utilizam a engenharia genética e dois exemplos que

não a utilizam.

Comentamos previamente sobre a utilização comercial dos microrganismos para a produção de alguns alimentos e produtos químicos comuns. Tal aplicação prática da microbiologia é denominada biotecnologia. Embora a biotecnologia venha sendo utilizada, de alguma forma, há séculos, as técnicas se tornaram mais sofisticadas nas últimas décadas. Há alguns anos, a biotecnologia sofreu uma revolução por meio do advento da engenharia genética, da utilização da tecnologia do DNA recombinante para expandir o potencial de bactérias, vírus, leveduras e fungos como miniaturas de fábricas bioquímicas. Culturas de células de plantas e animais, bem como plantas e animais intactos, também são utilizados como células e organismos re-combinantes.

As aplicações da engenharia genética estão aumentando a cada ano. A tecnologia do DNA recombinante tem sido extensivamente utilizada para produzir um grande número de proteínas naturais, vacinas e enzimas. Tais substâncias possuem um grande potencial para uso médico .

Um resultado muito importante e excitante das técnicas de DNA recombinante é a terapia gênica - a inserção de um gene perdido ou a substituição de um gene deficiente nas células humanas. Essas técnicas utilizam um vírus inofensivo para transportar o gene perdido ou a nova cópia do gene nas células do hospedeiro, local onde esse gene será inserido no cromossomo apropriado. Desde 1990, a terapia gênica tem sido utilizada para tratar pacientes com deficiência da enzima adenosina desaminase (ADA), uma das causas da doença conhecida como imunodeficiência associada grave (SCID = severe combined immunodeficiency disease), em que as células do sistema imune são inativadas ou perdidas; a distrofia muscular de Duchenne, uma doença que destrói os músculos; a fibrose cística, uma doença das porções secretoras das vias respiratórias, do pâncreas, das glândulas salivares e das glândulas sudoríparas; e a deficiência de receptores para LDL, uma condição em que os receptores de lipoproteína de baixa-densidade (LDL) não podem penetrar na célula. O LDL permanece em altas concentrações na corrente sangüínea, aumentando o risco de aterosclerose e de doença da artéria coronária, uma vez que leva ao aparecimento de placas de gordura nos vasos sangüíneos. Os resultados ainda estão sendo avaliados. Certas doenças genéticas também poderão ser tratadas, no futuro, pela terapia gênica, incluindo a hemofilia, incapacidade do sangue de coagular normalmente; a diabete, elevado nível de açúcar no sangue; anemia falciforme, tipo anormal de hemoglobina, que deforma as hemáceas; e um tipo de hipercolesterolemia, altos níveis de colesterol no sangue.

Além das aplicações médicas, a tecnologia do DNA recom-binante também tem sido aplicada na agricultura. Por exemplo, linhagens de bactérias geneticamente alteradas foram desenvolvidas para proteger as frutas contra os estragos do frio. As bactérias também estão sendo modificadas para controlar insetos que estragam plantações e para melhorar a aparência, o sabor e aumentar a durabilidade de frutas e vegetais nas prateleiras. Potenciais utilizações da engenharia genética na agricultura incluem resistência à seca, resistência a insetos e doenças microbianas e aumento na tolerância das culturas a altas temperaturas. IMUNOLOGIA UNIDADE IV- INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA IMUNOLOGIA HISTÓRICO


A Imunologia surgiu na história da ciência de uma forma bastante peculiar, tendo evoluído em um âmbito bastante diferente de outras ciências. Enquanto, por exemplo a Anatomia e Fisiologia aprofundaram seus estudos gregos em relação aos seres vivos, a Imunologia surgiu dentro da Medicina, revolucionando uma nova arte de curar ou de prevenir doenças, calçada sob aspectos novos da filosofia de visão da Medicina em lugar da cura das doenças, entendendo-se ser melhor previna-las. Em uma época em que as doenças infecciosas arrasavam o mundo, as descobertas da bacteriologia deram início a arte médica da cura. Antes que a humanidade conhecesse os agentes etiológicos das doenças, Tucídides conseguiu fazer um relato científico do processo da prevenção contra estas doenças.

Foi a partir do surgimento da Imunologia que , pela primeira vez a medicina foi capaz de mostrar intervir no curso de uma doença. Os primeiros indícios de interferência na saúde humana se fez através de um instrumento imunológico: A VACINA.

Eduard Jenner (1749-1823), foi o pioneiro no processo de criação da vacinação. Logo, a compreensão da imunização e da proteção, surgiu no final do século XVIII, bem mesmo antes de se conhecer os microorganismos, quando foi criada por Louis Pasteur a Teoria dos Germes no final do século XIX.

Jenner, o qual foi discípulo de John Hunter, era médico de província e um exímio médico experimental. Na sua época a varíola era uma ameaça constante à população, sendo responsável na Inglaterra por um óbito em cada sete crianças. As crianças que sobreviviam à varíola ficavam com importantes seqüelas. Curiosamente, Jenner observou que em vacas a varíola (cowpox ou vaccínia) também se manifestava, porém de uma forma bem mais branda e atípica em relação a humana. A característica da cowpox, assim chamada diferentemente da humana (smallpox), manifestava-se por pústulas no úbere, cujas infecções eram passadas para as mãos e braços das pessoas que trabalhavam na ordenha. Entretanto, essas pessoas não adoeciam subseqüentemente com a varíola. Após alguns anos de convívio com o fato e fazendo observações científicas, Eduard Jenner propôs inocular pus das lesões de cowpox em crianças, inoculando após alguns meses o própio pus da varíola de indivíduos gravemente doentes na mesma criança. Repetindo em adultos e percebendo que os indivíduos não adoeciam, jenner submeteu seus resultados a Royal Society. Esta metodologia de prevenção à doença levou à prática da vacinação, cuja palavra tem origem grega em "vacca", dando origem ao nome vaccínia que levou à palavra vacinação, que é o significado do processo de imunização.

No final do século XIX, Louis Pasteur lançou a idéia de que as doenças epidêmicas eram causadas por microorganismos (chamados de corpos quando vistos ao microscópio) e que haveria possibilidades que fossem evitados. Este ilustre pesquisador interessou-se pelas técnicas de isolamento de microorganismos e pelos estudos das doenças com suas respectivas bactérias. Estudou as infecções responsáveis pelas bactérias, onde defendeu a idéia de que as doenças devem ser tratadas previamente pela Medicina, antes de se instalarem nos indivíduos.

Pasteur estudou cientificamente a cólera aviária e descobriu que é possível em laboratório atenuar os microorganismos, lançando o princípio da atenuação microbiana e realmente tornado possível a preparação das vacinas. Pasteur contribuiu muito com a saúde da humanidade, quando a partir de um extrato de células de medula de coelhos infectados como vírus da raiva, foi capaz de produzir uma vacina contra a hidrofobia. Este fato lhe conferiu o reconhecimento público e a criação do Instituto Pasteur em 1888, onde foi difundida as suas idéias universalmente.

Em 1888, Von Behring e Kitassato encontraram no soro de animais imunizados contra a difteria e o tétano, substâncias neutralizantes específicas, as quais foram denominadas anticorpos (anti-corpos). Eles demonstraram que a proteção contra estas duas doenças podem ser transferidas passivelmente de um animal doente (imune) para outro animal normal, quando transferimos soro deste contendo estas moléculas chamadas de anticorpos. Assim, estava criada a soroterapia, a qual iniciou um processo de cura na Medicina em crianças com difteria em todo o mundo.

Paul Erlich também destacou-se na história da ciência Imunologia, desde o início do século. Foi um pesquisador nato, fez carreira como químico, quando iniciou seus trabalhos científicos com a implantação da indústria química alemã.

Responsável pela síntese dos primeiros corantes biológicos, criou métodos de coloração das células sanguíneas, onde conseguiu distinguir neutrófilos, eosinófilos e basófilos, depois descobrindo o mastócito no tecido. Erlich interessou-se pela especificidade dos fenômenos imunológicos, sendo capaz de diferenciar os mecanismos de imunização ativa e passiva, demonstrando para a comunidade científica, que existia uma transmissão de anticorpos de mãe para seus filhos, através do processo de amamentação.


Vários cientistas ganharam o prêmio Nobel na área de Imunologia durante o decorrer do século XX :

1907: Alfhonse Laveran pelos seus trabalhos evidenciando o papel dos protozoários como agentes causadores de doenças.

1908: Elie Metchnikoff pelos seus trabalhos sobre a Imunidade Celular. 1919: Jules Bordet que colocou em evidência o papel dos anticorpos e complemento.

1928: Charles Nicole: colaborou com as pesquisas imunológicas em tifo. 1957: Daniel Bovet: descobriu os antihistamínicos. 1965: Franços Jacob, André Lwoff e Jacques Monod: descobriram a regulação genética da

síntese das enzimas e dos vírus. A Imunologia Moderna nasce imbricada no complexo processo de transformação da Ciência e da Medicina.

Enquanto o descobrimento dos linfócitos e sua grande importância na constituição do Sistema Imune, somente ocorreu em 1950, muitas décadas antes usava-se o processo da vacinação , a soroterapia e o sorodiagnóstico. Os diferentes estudos dos mecanismos do Sistema Imunológico, voltados para a montagem dos seus componentes bioquímicos e genéticos, geram uma evolução rápida da compreensão dos mecanismos biológicos dos organismos. Portanto, há um grande desafio para a descoberta da cura das infecções, da compreensão dos processos das neoplasias e um desafio maior na prevenção destas doenças, através do empenho do desenvolvimento de novas vacinas para um futuro bem próximo. INTRODUÇÃO

A imunologia consiste no estudo da resposta imune, isto é, estudo dos mecanismos pelos quais um organismo tem capacidade de reconhecer, neutralizar, metabolizar e eliminar as substâncias heterólogas, assim como tornar-se resistente a reinfecção. Este processo ocorre com ou sem lesão tecidual. Imunis: livre ou isento de Doença

O homem mantém contato direto com uma grande quantidade de organismos com características biológicas bastante variadas (vírus, bactérias, fungos, parasitos), muitos dos quais podem causar um desequilíbrio fisiológico focal ou generalizado causando o estado de doença. Graças à vigilância imunológica o organismo mantém a sua integridade, agindo contra agentes agressores e substâncias endógenas ou exógenas. Para tanto o homem utiliza diferentes mecanismos de defesa. Os diferentes mecanismos tem como base de ação o reconhecimento do próprio e do não próprio, desencadeando processo imune contra o não próprio. É reconhecido como próprio toda e qualquer molécula e estrutura criada simultaneamente ao amadurecimento do sistema imune, desta forma os espermatozóides masculinos serão reconhecidos como não próprio ao organismo masculino, pois sua morfogênese ocorre somente durante e após a puberdade, quando o sistema imune já esta totalmente formado. Este processo é causa de esterilidade masculina em muitos homens quando a barreira hemato-testicular é rompida. O mecanismo de reconhecimento do próprio e do não próprio pode ser inespecífico (fagocitose de partículas por neutrófilos e macrófagos) ou específicos (cada linhagem de linfócito age contra um agente agressor específico). Podem ocorrer situações onde o sistema imunológico confunde-se e passa a agir contra o próprio, nestes casos são desencadeadas as doenças auto imunes. As respostas imunológicas podem ser desencadeadas em caso de fusão de organismos, são os casos de transfusões e transplantes. A resposta imune específica contra um agressor é realizada através da participação de agentes celulares e agentes humorais. Tem como característica básica o poder descriminatório, ser específica apresentar mecanismo de memória. Em um primeiro contato com o agente agressor, o organismo desencadeia a resposta imune após um certo período de contato. Durante este período há uma proliferação do agressor no organismo causando o estado de doença. Porém após o desencadeamento da resposta imune, o agressor é neutralizado e eliminado. Como resultado temos o estado de resistência a reinfecção. Dessa forma, em um próximo contato o organismo desencadeia a resposta imune mais rápida e mais eficiente, impedindo a proliferação do agente agressor, impedindo o estado de doença. Conceitos Relacionados com Imunologia Infecção: É a implantação, crescimento e proliferação de seres agressores no organismo hospedeiro, acarretando-lhe prejuízo. Inflamação: Reação de defesa de um tecido em relação a presença de um agente agressor. Agente infeccioso: Qualquer ser capaz de originar infecção.


Infecciosidade: característica de um agressor que tem poder de infectar. Patogenicidade: Capacidade que tem o agente agressor de causar doença. Virulência: Capacidade de produzir doença grave ou fatal. Poder Imunogênico: Poder do agressor de ser percebido e desencadear a resposta imune no organismo hospedeiro. UNIDADE V- CÉLULAS DO SISTEMA IMUNOLÓGICO

São as defesas naturais do organismo. Trata-se de um batalhão de células especializadas em identificar e destruir todos os microrganismos estranhos que entram no corpo.

COMO FUNCIONA

Assim que um organismo infeccioso entra no corpo humano (pode ser vírus, bactéria, fungo

ou parasita), os primeiros a reagir são os macrófagos, que atacam os intrusos.

O resto dos invasores servem de sinal para que as células T ordenem as células B, ambas

integrantes do sistema de defesa, para iniciar a produção de anticorpos.


Os anticorpos se fixam nos invasores e sinalizam aos fagócitos para destruí-los. A partir daí,

todas as defesas estão em ação para combater a doença. Depois que a infecção é vencida, o corpo passa a ter imunidade (temporária ou permanente) contra o mal. Naturalmente, precisamos sofrer da doença para conseguir a imunidade natural. Mas o sistema imunológico, embora perito em eliminar infecções, nem sempre ganha da doença. UNIDADE VI-INTERAÇÕES CELULARES DA RESPOSTA IMUNE: IMUNIDADE Resistência: Compreende as forças defensivas de que normalmente dispõe o hospedeiro a fim de impedir a implantação de um agente infeccioso. A resistência natural pode ocorrer de forma individual ou de espécie. Assim, por exemplo, em relação ao bacilo da tuberculose, o homem apresenta certa resistência a infecção. Nem toda a criança que entra em contato com o bacilo da tuberculose adquire a doença, isto mesmo sem estar imune ao agressor. Os mais suscetíveis adoecerão de forma grave já no primeiro contato, enquanto os mais resistentes somente através de contatos repetidos irão adquirir tuberculose-infecção mas não a doença. Neste caso o bacilo se mantém em estado de microbismo latente ou de infecção crônica mínima, o qual irá desencadear reações do organismo garantindo-lhe um certo grau de imunidade. Imunidade: É o estado específico de proteção que se desenvolve no organismo em consequência de um ataque prévio pelo agente infeccioso.

O homem esta rodeado de uma grande quantidade de agentes infecciosos: vírus, bactérias, fungos, protozoários e parasitas e parasitos multicelulares. Como estes organismos apresentam-se de formas bastante diferentes, há a necessidade de uma ampla variedade de respostas imunes para controlar cada tipo de infecção.

Resistência Inespecífica Defesa externa:

A maioria dos agentes infecciosos com os quais um indivíduo se defronta não penetra a superfície do corpo devido a dificuldade imposta por uma variedade de barreiras bioquímicas e físicas que fazem parte da resistência inespecífica do organismo.

Mecanismos de defesa: os mecanismos de defesa utilizados durante a fase defesa externa, anterior a entrada do agressor no organismo, podem ser separados em três classes: - Físicos: dessecação, pH extremo, barreiras epiteliais e fluxo de fluídos ( saliva, urina, leite, diarréia) . - Químicos: lisozimas, ácidos graxos ácidos gástricos, enzimas proteolíticas. - Biológicos: competição flora local. Locais de entrada e seus mecanismos de defesa: - Lisozimas nas lágrimas e outras secreções


- Remoção de partículas pela rápida passagem de ar através dos ossos turbinados - Muco e cílios nas vias respiratórias - Pele - barreira física, ácidos graxos e comensais - Ácidos digestivos - Rápida alteração do pH intestinal - Comensais intestinais - Fluxo do trato urinário - Ph baixo e comensais da vagina * Os comensais defendem o local onde se encontram através de competição de populações, criando um equilíbrio entre as populações presentes, porém estas populações podem causar infecção quando a pele for rompida ou ocorrer um desequilíbrio das populações devido alterações no ambiente, tornando-o mais propicio para uma das populações presentes. Os comensais do intestino auxiliam no processo digestivo e na formação do bolo fecal. Na ausência temporária da flora intestinal ocorre dificuldade de formação do bolo fecal e invasão de outras bactérias causando diarréia. Os agressores que ultrapassam a barreira externa serão agora atacados pelo sistema imune. As respostas imunes estão enquadradas em duas categorias: resposta imune inata ou primeira linha de defesa e resposta imune adaptativa ou segunda linha de defesa.

Resposta Imune Inata ou Primeira linha de Defesa

Atua no organismo inespecificamente e não é alterada mediante exposição repetida do agressor. Pode sofrer alteração em função do meio ambiente: fatores etários; genéticos; nutricionais; higiênicos; de saneamento e psicológicos. Esta primeira linha de defesa é realizada através de células que compõe o Sistema Imune e também por fatores humorais.

Células relacionadas com a resposta Imune Inata

Trata-se de um grupo importante de leucócitos, as células fagocitárias como os monócitos, os

macrófagos e os neutrófilos polimorfonucleares e os eosinófilos. Estas células ligam-se aos microorganismos, englobam estes agentes e os destroem. Agem de forma bastante primitiva não envolvendo especificidade ou memória. Fagocitose: As células vivas têm a capacidade de englobar partículas através de um processo ativo que envolve a formação de prolongamentos da membrana plasmática e vesícula citoplasmática contendo o material englobado. Tal processo é genericamente denominado endocitose, que, é dividido em fagocitose (partículas sólidas) e pinocitose (partículas líquidas). O mecanismo se inicia pela adesão da partícula à membrana citoplasmática, seguida de uma invaginação que, pouco a pouco se aprofunda e acaba por internalizar a partícula num vacúolo citoplasmático, ao mesmo tempo que se processa a cicatrização da membrana citoplasmática ao nível do ponto de invaginação.

A fagocitose é a forma de defesa mais primitiva. Os seres unicelulares tinham-na como única forma de nutrição e proteção e para os seres multicelulares é um processo fundamental de depuração do organismo, seja através de remoção de resíduos de origem interna (células mortas, componentes de células danificadas, macromoléculas desnaturadas), seja através da eliminação de corpos estranhos de qualquer natureza, inclusive microorganismos.

Células Fagocitárias: 1- Células do Sistema Fagocitário Mononuclear ou Sistema Retículo Endotelial: - Monócitos do Sangue; -Histiócitos do tecido conjuntivo; - Macrófagos derivados dos monócitos sanguíneos e migrados para os tecidos como os encontrados nos alvéolos pulmonares (macrófagos alveolares); -macrófagos da micróglia (macrófagos do tecido nervoso); -Células endoteliais de intensa capacidade fagocitária, que revestem os sinusóides sanguíneos do fígado (cél. de Kupfer), do baço, da medula óssea e linfáticos; -Células reticulares primitivas do tecido linfoide. 2- Neutrófilos: São os leucócitos mais numerosos do sangue. Migram para a região infeccionada. Resposta Humoral: Atuação do complemento, proteínas de fase aguda, lisozimas, interferon


Resistência Específica

Resposta Imune Adaptativa ou Segunda linha de Defesa Celular

É altamente específica para determinado patógeno e torna-se mais eficiente a cada contato subseqüente com o mesmo agressor. É realizada com a participação de um outro grupo de leucócitos, os linfócitos, que agem contra um invasor quer ele esteja no interior de uma célula hospedeira, quer ele esteja em fluídos intersticiais ou no sangue. Os linfócitos são divididos em dois grupos, segundo funções especiais: Linfócitos B: Combatem patógenos extracelulares e seus produtos através da produção de anticorpos. Linfócitos T: Possuem uma ampla variedade de atividades interagindo com células fagocitárias, atuando no controle do desenvolvimento dos linfócitos B e atuando como defesa na destruição de células infectadas. Humoral

Está relacionada com a atuação dos anticorpos criados contra um agressor específico. Estes anticorpos podem ser divididos em: 1-Antitóxico: O organismo produz anticorpos contra uma substância tóxica específica produzida pelo agressor (ex. tétano e difteria). A imunização se dá pela vacinação com toxóides ou anatoxinas que tratam-se de moléculas de toxina alteradas sem perder o poder vacinante. 2- Antimicrobiano: O organismo produz anticorpos contra moléculas que fazem parte da membrana ou cápsula do invasor Imunização Considerações

Há obviamente muitos tipos diferentes de doenças causadas for vários agentes infecciosos. Ao longo da história, desenvolveu-se uma metodologia para combater muitas doenças indiretamente, ou seja, "preparar" o sistema imune de um indivíduo para melhor lutar contra um ser vivo ou produto específico antes que o indivíduo se exponha a mesmo de forma perigosa e ameaçadora. Este capítulo relata os vários tipos de metodologia desenvolvida há anos para efetuar a ativação da resposta imune a organismos e/ou seus produtos especificamente e proteger das conseqüências potencialmente danosas da infecção por microorganismos patogênicos. Imunização passiva

É possível tratar uma pessoa ou animal com preparações de anticorpos purificados, os quais são específicos para um organismo particular ou toxina produzida por ele. Nestas condições, o indivíduo receberá esses anticorpos intravenosamente como uma defesa primária contra o patógeno/toxina, e irá dessa forma receber uma proteção passiva. Obviamente o feto (e todas as linhagens mamíferas) irá receber também um similar, mas naturalmente, ocorrendo desta forma uma imunização passiva através da transferência materno-fetal de anticorpos IgG pela placenta os quais a mãe está produzindo, e anticorpos IgA pelo leite materno.

Imunização passiva intencional por injeção (usualmente anticorpos de classe IgG) será dado somente se houver uma clara evidência de exposição a uma organismo significativamente perigoso, e se houver uma evidência adicional em circunstâncias apropriadas em que o indivíduo claramente não recebeu vacina no tempo padrão correto (pertussis, tétano, difteria por exemplo). Estão disponíveis as seguintes preparações de imunoglobulina purificada:

• IgG anti-botulium de cavalo (equinos) - Isolada a partir de cavalos imunizados contra exotoxina do Clostridium botulium. Dado às pessoas com suspeita de exposição a toxina botulínica - toxina causa paralisia flácida devido a interferência com a liberação da acetilcolina, conduzindo a uma parada respiratória, falha muscular ao impulso nervoso, podendo ser fatal (botulismo).

• IgG anti-difteria de cavalo - Isolada a partir de cavalos imunizados contra exotoxina do Corynebacterium diphteriae.Dado a pessoas com suspeita de exposição a toxina diftérica - toxina é uma enzima que é uma inibidora da síntese protéica, causa um disfuncional prolongamento do fator 2, podendo ser fatal..

• IgG anti-tetânica de cavalo - Isolada a partir de cavalos imunizados contra exotoxina do Clostriduim tetanii. Dado a pessoas com suspeita de exposição ao tétano , cuja vacinação contra essa toxina está ou desatualizada ( passou do tempo) ou ausente. A toxina causa uma paralisia espástica pela inibição do impulso que inibia a contração muscular ( céls de


Renshaw na medula espinal), levando a uma parada cardíaca ou respiratória, podendo ser fatal.

• IgG anti-veneno de cobra, de cavalo - Isolada a partir de cavalos imunizados contra várias cobras venenosas. Dado a pessoas que foram mordidas por cobras venenosas.

Todas essas imunizações acima se realizadas mais de uma vez podem eventualmente conduzir a uma resposta imune contra a própria IgG do cavalo, o qual pode subseqüentemente levar a uma ausência de resposta efetiva protetora ao indivíduo, assim como também causar uma perigosa reação de hipersensibilidade tipo III (vinculado a imunocomplexos e ativando complemento).

• IgG anti-rábica humana - Isolada a partir de indivíduos imunizados contra o vírus da raiva. A imunização é realizada em animais e homens. Uma vez que o vírus cresce em células humanas, e uma vez que a fonte de anticorpos é humana, indivíduos com risco de infecção com o vírus da raiva não necessita de se preocupar em receber uma "IgG estranha".

• Anti-hepatite A/B humana - IgG isolada de indivíduos que adquiriram um infecção com vírus da hepatite.Infelizmente, há um número pequeno de indivíduos cujo os anticorpos antivirais podem ser purificados.

Enquanto o uso de IgG humanas elimina a possibilidade de reações contra os anticorpos no receptor, o receptor está inserido em um nível de risco por exposição a substâncias do sangue humano - como certos vírus como o HIV, ou prions como na doença de Creutzfeldt-Jakob ou da "Vaca Louca", que podem ser transmitidos. Essas preparações assim como os doadores, são muito cuidadosamente investigadas para prevenir tal eventualidade. Imunização Ativa (Vacinas)

Vacinas podem ser preparadas de vírus ou bactérias inativadas como organismos inteiros ou seus produtos, ou organismos inteiros vivos, mas atenuados. Após receber a vacina, o indivíduo irá esperançosamente desenvolver uma resposta secundária humoral ou celular,o qual obviamente envolve desenvolvimento de céls B ou T de memória, produção de IgG ou IgA, e uma rápida e ligeira resposta contra o patógeno poderá ocorrer mais tarde. Em alguns casos, uma resposta imune humoral versus celular pode ser preferida, ou mesmo dentro de uma resposta humoral, a produção de IgA pode ser preferida a uma anticorpo IgG ( se o patógeno especificamente infecta o epitélio da mucosa associada com a devida região do corpo, como intestino, aparelho respiratório, urogenital por exemplo).

Imunização ativa é mais duradoura que a humoral. Pode ser adquirida naturalmente, em conseqüência de uma infecção com ou sem manifestação clínica, ou artificialmente, mediante a inoculação de frações ou produtos do agente infeccioso, do próprio agente , morto ou atenuado. A imunidade ativa depende da imunidade celular, que é conferida pela sensibilidade de linfócitos T, e da imunidade humoral, que se baseia na resposta aos linfócitos B.

O mecanismo de imunidade adquirida através da vacinação é semelhante àquele utilizado pelo organismo para lutar contra as infecções virais ou bacterianas. O antígeno, ao entrar no organismo, estimula uma resposta imune, a qual pode ser de natureza humoral, celular ou de ambas.

O processo de imunização ocorre após a administração de uma vacina. Podem ocorrer dois tipos de resposta: primárias e secundárias. Resposta primária. Observam-se depois da primovacinação três períodos distintos, que são: de latência, de crescimento e de diminuição. - período de latência: é o período entre a injeção da vacina e o aparecimento dos anticorpos séricos. Varia de acordo com o desenvolvimento de sistema imunitário da pessoa ,da natureza e da forma da vacina (antígeno) utilizada. - período de crescimento: é o período em que ocorre o aumento da taxa de anticorpos, que cresce de modo exponencial, atingindo o seu máximo no tempo mais variado. Varia de quatro dias a quatro semanas. Exemplificando: este período é de aproximadamente três semanas para os toxóides tetânico e diftérico. A produção dos anticorpos IgM precede à dos anticorpos IgG. - período de diminuição: é o período em que, depois de atingir a concentração máxima, a taxa de anticorpos tende a cair rápida e depois lentamente. Este período é longo e depende da taxa de síntese dos anticorpos e de sua degradação, bem como da qualidade e quantidade do antígeno. Os IgA e os IgM diminuem mais rapidamente do que os IgG.

Resposta secundária. Observa-se ao introduzir uma segunda ou mais doses posteriores. Para produzir anticorpos são necessários alguns dias.

TEXTO COMPLEMENTAR


A imunologia, o estudo da imunidade, na verdade, pode ser datada na cultura ocidental, à primeira vacina de Jenner, em 1796. Desde então, o conhecimento sobre o sistema imune tem sido acumulado sem parar e expandiu-se rapidamente durante o século XX, Atualmente, estão disponíveis vacinas para várias doenças, incluindo sarampo, rubéola (sarampo alemão), caxumba, catapora, pneumonia, tétano, tuberculose, gripe, coqueluche, poliomielite, hepatite B e doença de Lyme. A vacina contra a varíola foi tão eficiente que a doença foi eliminada. Os órgãos oficiais de saúde pública acreditam que a poliomielite será erradicada em poucos anos, devido à vacina contra a doença. Em 1960, os interferons, substâncias geradas pelo próprio sistema imune do organismo, foram descobertos. O interferon inibe a replicação dos vírus e tem desencadeado considerável progresso na pesquisa relacionada ao tratamento de doenças virais e do câncer. Atualmente, um dos maiores desafios dos imunologistas é descobrir como o sistema imune pode ser estimulado para repelir o vírus responsável pela AIDS, uma doença que destrói o sistema imune.

Um grande avanço na imunologia ocorreu em 1933, quando Rebecca Lancefield propôs que os estreptococos fossem classificados de acordo com os sorotipos (variações dentro de uma mesma espécie), com base em certos componentes da parede celular das bactérias. Os estreptococos são bactérias responsáveis por uma variedade de doenças, como dor de garganta, síndrome do choque tóxico estreptocócico e septicemia. A pesquisa de Lancefield permite a rápida identificação de es-treptococos patogênicos específicos com base em técnicas imunológicas. Vacinação Freqüentemente, um tratamento ou uma medida preventiva é desenvolvido antes que os cientistas saibam como funciona. A vacina contra a varíola é um exemplo disso. Em 4 de maio de 1796, quase 70 anos antes de Koch estabelecer que um microrganismo específico era o causador do antraz, Edward Jenner, um jovem médico britânico, iniciou um experimento para encontrar uma maneira de proteger as pessoas contra a varíola.

As epidemias de varíola eram muito temidas. A doença aparecia periodicamente por toda a Europa, matando milhares e liquidou 90% dos nativos na Costa Oeste norte-americana quando os colonizadores europeus levaram a infecção para o Novo Mundo.

Quando uma jovem que trabalhava na ordenha de vacas informou a Jenner que ela não contrairia varíola porque já havia estado doente de vacínia - uma doença muito mais amena que a varíola — ele decidiu testar a história da garota. Primeiro, Jenner coletou amostras das feridas de vacínia. Ele, então, inoculou um voluntário saudável de 8 anos de idade com o material retirado das feridas de vacínia por meio de pequenos arranhões no braço do garoto com uma agulha contaminada. Os .arranhões deram origem às bolhas, típicas da doença. Em poucos dias, o voluntário estava medianamente doente, mas se recuperou rapidamente e nunca mais contraiu vacínia nem varíola. O processo foi chamado de vacinação, da palavra latina vacca, significando gado. Pasteur deu esse nome em homenagem ao trabalho de Jenner. A proteção contra uma doença fornecida pela vacinação (ou pela recuperação da própria doença) é chamada de imunidade. Discutiremos os mecanismos de imunidade no Capítulo 17.

Anos após os experimentos de Jenner, em aproximadamente 1880, Pasteur descobriu como funcionava a vacinação. Ele descobriu que a bactéria que causava a cólera nas aves domésticas perdia a capacidade de causar a doença (perdia a virulência ou tornava-se avirulenta) depois que era mantida por longos períodos no laboratório. Entretanto, este e outros microrganismos com virulência diminuída eram capazes de induzir imunidade contra infecções subseqüentes de seus companheiros virulentos. A descoberta desse fenômeno forneceu a chave para o sucesso do experimento de Jenner com vacínia. Ambas, vacínia e varíola, são causadas por vírus. Mesmo que o vírus que causa vacínia não seja um derivado do vírus da varíola produzido em laboratório, sua semelhança com o vírus da varíola é tão grande que ele pode induzir imunidade para ambas as viroses. Pasteur utilizou o termo vacina para as culturas de microrganismos avirulentos, utilizadas para inoculação preventiva.

O experimento de Jenner foi o primeiro que ocorreu na cultura ocidental que utilizou um agente viral vivo - o vírus da vacínia - para produzir imunidade. Na China antiga, os médicos imunizavam seus pacientes pela remoção de escamas de pústulas ressecadas de pessoas que estavam sofrendo de casos moderados de varíola, transformavam essas escamas em um pó fino e inseriam esse pó nas narinas das pessoas para serem protegidas.

Algumas vacinas ainda são produzidas a partir de linhagens avirulentas de micróbios, que produzem imunidade contra as linhagens virulentas. Outras vacinas são feitas a partir de micróbios


mortos, de componentes isolados dos microrganismos virulentos ou pelas técnicas de engenharia genética.

RESUMO PARA ESTUDO

Os Micróbios em Nossas Vidas 1. Os seres vivos, tão pequenos para serem vistos a olho nu, são denominados microrganismos. 2 - Os microrganismos são importantes para a manutenção do equilíbrio ecológico na Terra. 3. Alguns microrganismos vivem em seres humanos e em outros animais e são necessários para a

manutenção da saúde desses animais. 4- Alguns microrganismos são necessários para a produção de ali mentos e produtos químicos. 5- Alguns microrganismos causam doenças.

Tipos de Microrganismos Bactérias

1. As bactérias são organismos unicelulares. Como não possuem núcleo, as células são descritas como procarióticas.

1. As três formas básicas de bactérias são os bacilos, os cocos e os espirilos. 3. Muitas bactérias possuem uma parede celular composta por peptideoglicanas; dividem-se por fissão

binaria e muitas delas possuem flagelos. 4- As bactérias podem utilizar uma grande variedade de substâncias químicas para a sua nutrição.

Archaea 1. As arquibactérias são células procarióticas; as paredes celulares não são compostas por

peptideoglicanas. 2. As arquibactérias incluem as metanogênicas, as halofélicas extremas e as termofílicas extremas.

Fungos 1. Os fungos (cogumelos, bolores e leveduras) possuem células eucarióticas (com um núcleo verdadeiro).

Muitos fungos são multicelulares. 2. Os fungos obtêm os nutrientes por meio da absorção de material orgânico do ambiente em que vivem.

Protozoários 1. Os protozoários são seres eucarióticos unicelulares. 2. Os protozoários obtêm seus alimentos pela absorção ou ingestão através de estruturas especializadas.

Algas 1. As algas são organismos eucarióticos uni ou multicelulares que obtêm sua nutrição por meio da

fotossíntese. 2. As algas produzem oxigênio c carboidratos, que são utilizados por outros organismos.

Vírus 1. Os vírus são entidades acelulares que parasitam as células. 2. Os vírus consistem de um núcleo formado por ácido nucléico (DNA ou RN A) circundado por um

envoltório protéico (capsídeo). Um envelope pode envolver o capsídeo.

Parasitas Animais Multicelulares 1. Os principais grupos de parasitas animais multicelulares são os vermes chatos e os redondos,

coletivamente chamados de helmintos. 2. Os estágios microscópicos dos ciclos vitais dos helmintos são identificados pelos procedimentos

microbiológicos tradicionais. Classificação dos Microrganismos 1. Todos os organismos são classificados em Bactéria, Archaea ou Eucarya. Eucarya inclui protistas, fungos, plantas e animais. Uma Breve História da Microbiologia


As Primeiras Observações 1. Robert Hooke observou que amostras de cortiça eram compostas de "pequenas caixas"; ele introduziu

o conceito de célula (1665). 2. As observações de Hooke forneceram a base para o desenvolvimento da teoria celular, o conceito de

que todas as coisas vivas são compostas por células. 3. Antoni Van Leeuwenhoek, utilizando um microscópio muito simples, foi o primeiro a observar os

microrganismos (1673).

O Debate sobre o Geração Espontânea 1. Até a metade de 1880, muitas pessoas acreditavam na geração espontânea, a idéia de que os

organismos vivos poderiam surgir a partir da matéria não-viva. 2. Francesco Redi demonstrou que larvas de insetos surgiam na carne em decomposição somente

quando moscas depositavam seus ovos sobre a carne (1668). 3. Jonh Needham declarou que os microrganismos poderiam aparecer espontaneamente em caldos

nutrientes fervidos (1745). 4. Lazzaro Spallanzani repetiu os experimentos de Needham e sugeriu que os resultados de Needham

eram devido aos microrganismos presentes no ar, que entravam em contato com o meio nutriente (1765).

5. Rudolf Virchow introduziu o conceito da biogênese: células vivas somente podem surgir a partir de células preexistentes (1858).

6. Louis Pasteur demonstrou que os microrganismos estão presentes no ar e em todos os lugares e ofereceu provas para a teoria da biogênese (1861).

7. As descobertas de Pasteur levaram ao desenvolvimento de técnicas de assepsia, utilizadas em laboratórios e nos procedimentos médicos para prevenir a contaminação pelos microrganismos presentes no ar.

Vacinação 1. Na vacinação, a imunidade (resistência a uma determinada doença) é conferida pela inoculação

com uma vacina. 2. Em 1798, Edward Jenner demonstrou que a inoculação com material de vacínia proporciona imunidade

aos seres humanos contra varíola. 3. Por volta de 1880, Pasteur descobriu que uma bactéria não-virulenta poderia ser utilizada como uma

vacina para a cólera em aves domésticas; ele criou a palavra vacina. 4. As vacinas modernas são preparadas a partir de microrganismos não-virulentos, de patógenos mortos,

ou de componentes de patógenos e pela tecnologia do DNA recombinante.

O Nascimento da Quimioterapia Moderna: Sonhos de uma "Bala Mágica" 1. Quimioterapia é o tratamento químico de uma doença. 2. Dois tipos de agentes quimioterápicos são drogas sintéticas (químicos preparados em laboratório) e

antibióticos (substâncias produzidas naturalmente por bactérias e fungos para inibir o crescimento de outros microrganismos).

3. Paul Ehrlich utilizou um produto químico contendo arsênico, denominado salvarsan, para o tratamento da sífilis (1910).

4. Alexander Fleming observou que o bolor (fungo) Penicilliuminibia o crescimento de uma cultura de bactérias. Ele chamou o ingrediente ativo de penicilina (1928).

5. A penicilina tem sido utilizada clinicamente como antibiótico desde a década de 40. 6. Os pesquisadores estão atacando o problema de resistência dos micróbios às drogas.

Progressos Recentes na Microbiologia 1. Bacteriologia é o estudo das bactérias, micologia é o estudo dos fungos e parasitologia é o estudo dos

parasitas e vermes protozoários. 2. Os microbiologistas estão usando a genômica, o estudo de todos os genes de um organismo, para

classificar as bactérias, fungos e protozoários. 3. O estudo da AIDS, a análise da ação dos interferons e o desenvolvimento de novas vacinas estão entre


os atuais interesses de pesquisa na imunologia. 4. As novas técnicas da biologia molecular e da microscopia eletrônica forneceram ferramentas para o

avanço do nosso conhecimento na virologia. 5. O desenvolvimento da tecnologia do DNA recombinante tem promovido avanços em todas as áreas da

microbiologia. Os Micróbios e o Bem-Estar Humano

1. Os microrganismos degradam plantas e animais mortos e reciclam os elementos químicos para serem utilizados pelas plantas e pelos animais vivos. 2. As bactérias são utilizadas na decomposição da matéria orgânica em esgotos. 3. A biorremediação é o processo que utiliza as bactérias para limpar lixos tóxicos. 4. As bactérias que causam doenças em insetos estão sendo utilizadas no controle biológico das pragas de insetos. Os controles biológicos são procedimentos específicos para as pragas e não prejudicam o meio ambiente. 5. A utilização dos micróbios na síntese de produtos como alimentos e químicos é chamada da biotecnologia. 6. Ao utilizar um DNA recombinante, a bactéria pode produzir substâncias importantes como proteínas, vacinas e enzimas. 7. Na terapia gênica, os vírus são utilizados para transportar substitutos para os genes defectivos ou perdidos para o interior das células humanas. 8. Bactérias geneticamente modificadas são utilizadas na agricultura para proteger as plantas contra o frio e contra os insetos e para aumentar o rendimento da produção.

Os Micróbios e as Doenças Humanas 1. Todos os indivíduos possuem microrganismos dentro e sobre o corpo. Eles constituem a microbiota

normal ou flora. 2. A capacidade de uma determinada espécie de micróbio causar uma doença e a resistência do

organismo hospedeiro são fatores importantes para determinar se uma pessoa irá ou não contrair uma doença.

3. Uma doença infecciosa é aquela em que os organismos patogênicos invadem um hospedeiro suscetível.

4. Uma doença infecciosa emergente (DIE) é uma nova ou modificada doença que mostra um aumento na sua incidência em um passado recente ou um potencial para aumento em um futuro próximo.

QUESTÕES PARA ESTUDO Revisão 1. Como surgiu a idéia da geração espontânea? 2. Alguns defensores da geração espontânea acreditavam que o ar era necessário para a vida. Eles

pensavam que Spallanzani não havia refutado definitivamente a geração espontânea porque ele lacrou hermeticamente os seus frascos para manter o ar fora deles. Como os experimentos de Pasteur abordaram a questão do ar sem que os micróbios do ar interferissem em seus experimentos?

3. Discuta brevemente o papel dos microrganismos em cada uma das seguintes situações:

a. Controle biológico de pragas.

b. Reciclagem de elementos.

c. Microbiota normal.

d. Tratamento de esgotos.

e. Produção de insulina humana.

f. Produção de vacinas.


5. Faça a correspondência entre os pesquisadores e suas contribuições para o avanço da microbiologia.

• Avery, MacLeod e McCarty • Beadle e Tatum • Berg • Ehrlich • Fleming • Hooke • Iwanowski • Jacob e Monod • Jenner • Koch • Lancefield • Lederberg e Tatum • Lister • Pasteur • Stanley • van Leeuwenhoek • Virchow • Weizmann

(a)Desenvolvimento da vacina contra varíola

(b)Descobriu como o DNA controla a síntese de proteínas dentro de uma célula

(c)Descobriu a penicilina

(d)Descobriu que o DNA pode ser transferido de uma bactéria para outra

(e)Refutou a geração espontânea

(f) O primeiro a caracterizar um vírus

(g)O primeiro à utilizar desinfetantes nos procedimentos cirúrgicos

(h) O primeiro a observar as bactérias

(i) O primeiro a observar células em material vegetale a nomeá-las

(j) Observou que os vírus eram passíveis de serem filtrados

(k) Provou que o DNA é o material hereditário

(I) Provou que os microrganismos podem causar doenças

(m) Preconizou que as células vivas surgem a partir de células vivas preexistentes

(n) Mostrou que os genes codificam as enzimas

(o) Misturou DNA animal com DNA de bactérias

(p) Utilizou bactérias para produzir acetona

(q) Utilizou o primeiro agente quimioterápico sintético

(r) Propôs um sistema de classificação para os estreptococos com base nos antígenos das suas paredes

celulares

6. O nome de um gênero de uma bactéria é "erwinia" e o píteto específico é "carotovora". Escreva o nome

científico desse organismo corretamente. Utilizando esse nome como um exemplo, explique como os nomes científicos são escolhidos.

7. Faça a correspondência dos seguintes microrganismos às suas descrições:


- Arquibactérias (a) Não são compostos por células

- Alga (b) Parede celular composta por quitina

- Bactérias (c) Parede celular composta por peptideoglicanas

- Fungos (d) Parede celular composta por celulose; fotossintética

- Helmintos (e) Estrutura celular complexa, sem a parede celular

- Vírus (f) Protozoários, animais multicelulares

___ ‘ (g)Procariotos sem parede celular de peptideoglicanos

8. É possível comprarmos os seguintes microrganismos em uma loja. Forneça uma razão para a compra de cada um deles.

a. Bacillus thuringiensis. b. Saccharomyces.

Múltipla Escolha 1. Qual dos seguintes nomes é um nome científico?

a. Mycobacterium tuberculosis. b. Tubercle bacillus.

2. Qual das seguintes não é uma característica das bactérias? a. Procariotos. b. Possuem paredes celulares com peptideoglicanas. c. Possuem a mesma forma. d. Dividem-se por fissão binaria. e. Possuem a capacidade de se locomover.

3. Qual dos seguintes elementos é o mais importante na teoria do germe da doença de Koch? O animal demonstra sintomas da doença quando:

a. O animal entrou em contato com um animal doente. b. O animal apresenta uma diminuição da sua resistência. c. Um microrganismo é encontrado no animal. d. Um microrganismo é inoculado no animal. e. Microrganismos podem ser cultivados a partir do animal.

4. O DNA recombinante é: a. O DNA na bactéria. b. O estudo de como os genes funcionam. c. O DNA resultante da mistura de genes de dois organismos diferentes. d. A utilização de bactérias na produção de alimento. e. A produção de proteínas pelos genes.

5. Qual das seguintes definições é a melhor definição para biogênese?

a. A matéria não-viva dá origem a organismos vivos. b. Células vivas podem surgir somente a partir de células preexistentes. c. Uma força vital é necessária para a vida. d. O ar é necessário para os organismos vivos. e. Os microrganismos podem ser gerados a partir da matéria

6. Qual das seguintes atividades é uma atividade benéfica dos microrganismos? a. Alguns microrganismos podem ser utilizados como alimento pelos homens. b. Alguns microrganismos usam dióxido de carbono. c. Alguns microrganismos fornecem nitrogênio para o crescimento das plantas. d. Alguns microrganismos são utilizados nos processos de tratamento de esgoto.


e. Todas as alternativas acima.

7. Tem sido dito que as bactérias são essenciais para a existência da vida na Terra. Qual das seguintes funções seria uma função essencial realizada pelas bactérias? a. Controle de insetos. b. Fornecimento direto de alimento para o homem. c. Decomposição de material orgânico e reciclagem de elementos. d. Causadoras de doenças.. • e. Produção de hormônios de crescimento humano, como a insulina

8. Qual dos seguintes exemplos é um exemplo de biorremediação? a. Aplicação de bactérias que degradam óleos em áreas com derrame de óleo. b. Aplicação de bactérias em uma lavoura para evitar perdas com o frio. c. Fixação de gases nitrogenados em compostos nitrogenados assimiláveis pelas plantas. d. Produção por bactérias de uma proteína humana, como o interferon. e. Todas as alternativas acima.

9. As conclusões de Spallanzani a respeito da geração espontânea foram criticadas porque Lavoisier havia demonstrado que o oxigênio era um componente vital do ar. Qual das seguintes definições é verdadeira? a. Toda a vida necessita de ar. b. Somente os organismos causadores de doenças necessitam de ar. c. Alguns micróbios não precisam de ar. d. Pasteur manteve o ar fora em seus experimentos de biogênese. e. Lavoisier estava errado.

10. Qual das seguintes definições sobre E. coli não está correta? a. A E. coli foi a primeira bactéria causadora de doença identificada por Koch. b. A E. coli faz parte da microbiota normal dos homens. c. A E. coli é benéfica no intestino humano. d. Uma linhagem patogênica de E. coli causa a diarréia sangüínea. e. Nenhuma das alternativas acima.

Pensamento Critico 1. Como a teoria da biogênese abriu o caminho para a teoria do germe da doença? 2. Mesmo que a teoria do germe da doença não tivesse sido demonstrada até 1876, porque Semmelweis

(1840) e Lister (1867) sustentaram a utilização de técnicas de assepsia? 3. Cite pelo menos três produtos de supermercado feitos por microrganismos. (Dica: o rótulo citará o

nome científico do organismo ou incluirá as palavras cultivado, fermentado ou fabricado por meio de fermentação.)

4. As pessoas acreditavam que todas as doenças microbiológicas seriam controladas no decorrer do

século XX. Liste três razões que justifiquem por que estamos identificando novas doenças hoje em dia. Aplicações Clínicas

1. A ocorrência de artrite nos Estados Unidos é de l entre 100.000 crianças. Entretanto, 1 entre 10 crianças em Lyme, Connecticut, desenvolveu artrite entre os meses de junho e setembro de 1973. Allen Steere, um reumatologista da Universidade de Yale, investigando os casos de Lyme concluiu que 15% dos pacientes lembram de terem sofrido de erupções cutâneas durante seus episó- dios de artrite e que a doença fora tratada com penicilina. Steere conclui que essa doença era uma nova doença infecciosa e que não possuía nenhuma causa ambiental, genética ou imunológica. a. Quais foram os fatores que permitiram Steere chegar às suas conclusões? b. Qual era a doença? c. Por que a ocorrência da doença foi maior entre os meses de junho e setembro?


2. Em 1864, Lister observou que os pacientes recuperavam-se completamente de fraturas simples, mas

que fraturas compostas tinham "conseqüências desastrosas". Ele sabia que a aplicação de fenol (ácido carbólico) nos campos da cidade de Carlisle evitava as doenças no gado. Em 1864, Lister tratou fraturas compostas com fenol e seus pacientes se recuperaram sem complicações. Como o trabalho de Pasteur influenciou Lister? Por que o trabalho de Koch ainda se faz necessário?

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Microbiologia e Imunologia