Microbiologia na Antártica

As biólogas Vivian Pellizari e Cristina Nakayama, doInstituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (USP), são pesquisadoras brasileiras que estão com os olhos, ou melhor, os microscópios na Antártica. Elas já estiveram no continente gelado fazendo monitoramento ambiental dos impactos da presença humana na área da Estação Comandante Ferraz. Agora, as especialistas em microbiologia preparam-se para voltar à região em novembro para ampliar a pesquisa, coletando mais amostras de microorganismo. Dessa vez, graças à mobilização do Ano Polar, o trabalho é maior. Elas vão ajudar a criar um banco de dados dos microorganismos antárticos, que, além de fazer parte do Censo da Vida Marinha Antártica, vão estar disponíveis no banco de microbiologia da Universidade de Campinas, junto com as amostras de outros ecossistemas terrestres

Histórico da importância da microbiologia

Efeitos das doenças nas civilizaçõesTalvez um dos aspectos mais negligenciados quando se estuda a microbiologia refere-se às profundas mudanças que ocorreram no curso das civilizações, decorrentes das doenças infecciosas.De forma geral, as doenças provocavam um abatimento físico e moral da população e das tropas, muitas vezes influenciando no desenrolar e no resultado de um conflito.A própria mobilização de tropas, resultando em uma aglomeração, muitas vezes longa, de soldados, em ambientes onde as condições de higiene e de alimentação eram geralmente inadequadas, também colaborava na disseminação de doenças infecciosas, para as quais nnao exisitam recursos terapêuticos.Paralelamente, em áreas urbanas em franca expansão, os problemas mencionados acima eram também de grande importância, pois rapidamente as cidades cresciam, sendo que as instalações sanitárias geralmente eram completamente precárias.Com a prática do comércio entre as diferentes nações emergentes, passou a haver a disseminação dos organismos para outras populações, muitas vezes susceptíveis a aqueles agentes infecciosos.Abaixo listaremos, brevemente, um pequeno histórico com alguns exemplos dos efeitos das doenças microbianas no desenvolvimento de diferentes civilizações.O declínio do Império Romano, com Justiniano (565 AC), foi acelerado por epidemias de peste bubônica e varíola. Muitos habitantes de Roma foram mortos, deixando a cidade com menos poder para suportar os ataques dos bárbaros, que terminaram por destruir o Império.Durante a Idade Média varias novas epidemias se sucederam, sendo algumas amplamente disseminadas pelos diferentes continentes e outras mais localizadas. Dentre as principais moléstias pode-se citar: Tifo, varíola, sífilis, cólera e peste.Em 1346, a população da Europa, Norte da África e Oriente Médio era de cerca de 100 milhões de habitantes. Nesta época houve uma grande epidemia da peste, que disseminou-se através da “rota da seda” (a principal rota mercante para a China), provocando um grande número de mortes na Ásia e posteriormente espalhando-se pela Europa, onde resultou em um total de cerca de 25 milhões de pessoas, em poucos anos.Novas epidemias da peste ocorreram nos séculos XVI e XVII, sendo que no século XVIII (entre 1720 e 1722), uma última grande epidemia ocorreu na França, matando cerca de 60% da população de Marselha, de Toulon,. 44% em Arles, 30% em Aix e Avignon.A epidemia mais recente de peste originou-se na China, em 1892, disseminando-se pela Índia, atingindo Bombaim em 1896, sendo responsável pela morte de cerca de 6 milhões de indivíduos, somente na Índia.Antes da II Guerra Mundial, o resultado das guerras era definido pelas armas, estratégias e “pestilência”, sendo esta última decisiva. Em 1566, Maximiliano II da Alemanha reuniu um exército de 80.000 homens para enfrentar o Sultão Soliman da Hungria. Devido a uma epidemia de tifo, o exército alemão foi profundamente dizimado, sendo necessária a dispersão dos sobrevivente, impedindo assim a expulsão das hordes de tribos orientais da Europa nesta época.Na guerra dos 30 anos (1618-1648), onde protestantes se revoltaram contra a opressão dos católicos, além do desgaste decorrente da longa duração do confronto, as doenças foram determinantes no resultado final.Na época de Napoleão, em 1812, seu exército foi quase que completamente dizimado por tifo, disenteria e pneumonia, durante campanha de retirada de Moscou. No ano seguinte, Napolãeo havia recrutado um exército de 500.000 jovens soldados, que foram reduzidos a 170.000, sendo cerca de 105.000 mortes decorrentes das batalhas e 220.000 decorrentes de doenças infecciosas.Em 1892, outra epidemia de peste bubônica, na China e Índia, foi responsável pela morte de 6 milhões de pessoas. Até a década de 30, este era quadro, quando Alexander Fleming, incidentalmente, descobriu um composto produzido por um fungo do gênero Penicillium, que eliminava bactérias do gênero Staphylococcus, um organismo que pode produzir uma vasta gama de doenças no homem. este composto - denominado penicilina - teve um papel fundamental na desfecho da II Guerra Mundial, uma vez que passou a ser administrado às tropas aliadas, enquanto o exército alemão continuava a sofrer pesadas baixas no campo de batalha.Além destas epidemias, vale ressaltar a importância das diferentes epidemias de gripe que assolaram o mundo e que continuam a manifestar-se de forma bastante intensa até hoje. Temos ainda o problema mundial envolvendo a AIDS, o retorno da tuberculose (17 milhões de casos no Brasil) e do aumento progressivo dos níveis de resistência aos agentes antimicrobianos que vários grupos de bactérias vêm apresentando atualmente.

Microbiologia na Atualidade

A Microbiologia na atualidadeA definição clássica de "microbiologia" mostra-se bastante imprecisa, e até mesmo inadequada, frente aos dados da literatura publicados nesta última década. Como exemplo pode-se citar duas premissas que já não podem mais ser consideradas como verdade absoluta na conceituação desta área de conhecimento: as dimensões dos microrganismos e a natureza independente destes seres.Em 1985 foi descoberto um organismo, denominado Epulopiscium fischelsoni que, a partir de 1991, foi definido como sendo o maior procarioto já descrito, exibindo cerca de 500 µm de comprimento. Esta bactéria foi isolada do intestino de um peixe marinho (Surgeonfish, peixe barbeiro ou cirurgião), encontrado nas águas da Austrália e do Mar Vermelho. Além de apresentar dimensões nunca vistas, tal bactéria mostra-se totalmente diferente das demais quanto ao processo de divisão celular, que ao invés de ser por fissão binária, envolve um provável tipo de reprodução vivíparo, levando à formação de pequenos “glóbulos”, que correspondem às células filhas.

Técnicas Utilizadas para Identificar e Isolar as Bactérias e Meios de Cultura

Coloração de Gram: é possível diferenciar bactérias Gram-negativas (vermelhas ou cor de rosa) de Gram-positivas (cor púrpura) pela capacidade de reter ou não o corante principal, cristal violeta, quando submetido a um tratamento descorante.

Composição Genética: a composição do material genético (DNA) é único para cada espécie.

Semeadura por esgotamento: utilizado para obtenção de colônias puras. Consiste em isolar a colônia de interesse em uma nova placa de petri.

Urinocultura Quantitativa: consiste no diagnóstico de infecção urinária, através da contagem das colônias bacterianas presentes no meio de cultura (CLED).

Crescimento: utilizando-se de meios de cultura, pode-se através da observação das características ( tamanho, cor, forma das colônias) produzidas por uma determinada espécie bacteriana, em cultura, variam com a composição do meio.

Atividades Bioquímica e Metabólica: durante o seu crescimento as bactérias produzem enzimas, produtos e secreções. Algumas espécies produzem ácidos sulfídrico, oxigênio, que permite à sua identificação.

SÉRIES BIOQUÍMICAS: através da verificação das transformações químicas que ocorrem no substrato pela ação do microrganismo pode-se identificar a bactéria. Baseia-se na utilização de carboidratos como fonte principal de energia, na decomposição de compostos nitrogenados (produção de indol, desdobramento da uréia, produção de gás sulfídrico). A série é composta por vários meios de cultura TSI, CITRATO, LISINA, URÉIA, GLICOSE E TESTE DE MOBILIDADE

Meios de cultura: são meios específicos para cultivar microrganismos, constituídos por substâncias que satisfazem as necessidades nutricionais dos microorganismos (PELCZAR, 1997).

Importância: Na microbiologia clínica ou de saúde pública é frequentemente necessária a determinação da presença de um microorganismo específico associado com doença ou com condições de pouca sanidade.

MEIOS SELETIVOS: são elaborados com o objetivo de favorecer o crescimento da bactéria de interesse impedindo o crescimento de outras bactérias. Exemplos: Manitol e MacConkey

Manitol: é um meio salino (7,5% de Cloreto de Sódio) com indicador de pH que provoca mudança da sua cor quando o manitol é fermentado e produzindo ácido, a única espécie capaz de realizar esta tranformação da coloração do meio é Stafhylococcus aureus

MEIO DIFERENCIAL: permite a diferenciação de organismos que cresce no meio, facilita a identificação da bactéria de interesse quando existem outras bactérias crescendo na mesma placa do meio de cultura.

Exemplos: Agar Sangue, contém células vermelhas do sangue, é muito utilizado pelos microbiologistas para identificação de espécies bacterianas capazes de destruir células sanguíneas. Ex: Staphylococcus.


MEIO SELETIVO E DIFERENCIAL: Podem esta combinadas as duas características no mesmo meio, são utilizados para a fácil identificação da colônia da bactéria de interesse.
MacConkey: contém sais biliares e cristal violeta que são inibidores do crescimento de bactérias gran-positivas. Contém também lactose que permite diferenciar bactérias fermentadoras gram-negativas capazes utilizar lactose (colônias vermelhas ou rosas) daquelas que não a utilizam (colônias incolores)