A ciencia da microbiologia - UFSM

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE – CCS
Departamento de Microbiologia e Parasitologia
Disciplina de Microbiologia Geral
1) INTRODUÇÃO.
A CIÊNCIA DA MICROBIOLOGIA. (1.1)
Microbiologia: Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência)
A Microbiologia é classicamente definida como a área da ciência que dedica-se ao
estudo de organismos, e suas atividades, que somente podem ser visualizados ao
microscópio. Com base neste conceito, a microbiologia aborda um vasto e diverso grupo
de organismos unicelulares de dimensões reduzidas, que podem ser encontrados como
células isoladas ou agrupados em diferentes arranjos. Assim, a microbiologia envolve o
estudo de organismos procarióticos (bactérias, archaeas), eucarióticos (algas,
protozoários, fungos) e também seres acelulares (vírus).
Tendemos a associar estes pequenos organismos somente a doenças graves (Aids),
as infecções desagradáveis (enterites), ou a fatos inconvenientes como a deterioração dos
alimentos. Contudo, a maioria dos microorganismos contribui de modo essencial na
manutenção e no equilíbrio dos organismos vivos (Quadro 01).
Quadro 01 – Importância dos microorganismos para o homem, animais e para o
planeta.
GRUPO IMPORTÂNCIA
Bactérias - Produtores de medicamentos e vacinas
- Controle biológico e biorremediação
- Produtores de alimentos: iogurte, fixação
de nitrogênio
- Produtores de ácidos e vitaminas
- Auxílio na digestão dos alimentos
- Aplicações comerciais (jeans)
- Bioterrorismo
Algas e microorganismos marinhos - Fotossintetizantes
- Base da cadeia alimentar nos oceanos,
rios e lagos
Vírus - Controle biológico
- Engenharia genética (vetores de terapia
genética)
Fungos - Produtores de alimentos: queijos, bebidas
alcoólicas, manteiga, picles, molho de soja
- Produtores de antibióticos e antifúngicos
- Maiores decompositores do planeta
- Controle biológico
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Apesar de uma minoria dos microorganismos ser patogênica, o
conhecimento prático a respeito dos micróbios é necessário, principalmente para os
profissionais da medicina e das ciências relacionadas à saúde.
Atualmente sabemos que os microorganismos são encontrados em quase todos os
lugares. Há pouco tempo atrás, antes da invenção do microscópio, os micróbios eram
desconhecidos pelos homens. Milhares de pessoas morreram devido a epidemias
devastadoras, cujas causas não eram conhecidas. Famílias inteiras pereceram, pois as
vacinas e os antibióticos não estavam disponíveis para combater as infecções.
Enfim, os microorganismos são diminutos, abundantes, adaptáveis e necessários
para a existência de outras formas de vida, desempenhando um papel fundamental na
formação e na manutenção do planeta como o conhecemos.
1.1. O QUE É UM MICRÓBIO?
Tradicionalmente, os micróbios são descritos como organismos de vida livre
muito pequenos (menos de 100 micrômetros [µm]), sendo visíveis somente sob o
microscópio, embora alguns micróbios possam ser suficientemente grandes para serem
vistos a olho nu (ver quadro de conversão – Quadro 02).
Quadro 02 – Escala de unidades métricas e suas dimensões.
UNIDADE MÉTRICA DIMENSÃO SÍMBOLO
Micrômetro milésima parte do milímetro µm
Nanômetro milésima parte do micrômetro nm
Angstrom décima parte do nanômetro Å
As menores bactérias têm apenas 0,2 µm de comprimento, mas bactérias gigantes
e protozoários podem ter mais de 1 mm de comprimento. Os micróbios são procariotos
(células desprovidas de um núcleo verdadeiro) ou eucariotos (células com um núcleo
verdadeiro). Os micróbios eucariotas, exceto as algas e os fungos, são coletivamente
chamados de protista (seres unicelulares, microscópicos, com células eucarióticas,
portanto com núcleo verdadeiro, semelhante às células dos animais e das plantas. Ex.:
protozoários e algas formadoras do plâncton marinho). Os protistas podem ainda ter
adaptações de forma e estrutura de acordo com o seu modo de vida: parasita, ou de vida
livre. Exemplo de alguns protozoários parasitas:
- Leishmania braziliensis – causa a leishmaniose tegumentar.
- Trypanosoma cruzi – causa a doença de Chagas.
- Giardia lamblia – causa a giardíase (intestinal).
- Trichomonas vaginalis – causa a tricomoníase (no aparelho genital).
1.2. O HISTÓRICO DOS MICROORGANISMOS.
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A vida iniciou com os micróbios, e esses organismos unicelulares tiveram o
planeta só para si por cerca de 80% do tempo de existência da vida na terra. Não se
conhece a natureza ou a localização de onde a vida começou, mas sabe-se que os
microorganismos foram às primeiras formas de vida celular que surgiram e prosperaram.
Por serem tão antigos, os micróbios tiveram um tempo muito longo para evoluírem e
desenvolverem mecanismos metabólicos básicos que possibilitaram todas as outras
formas de vida na terra.
Os procariotos estiveram sozinhos na terra por mais ou menos dois bilhões de
anos (cerca de metade do tempo de existência da vida na terra), para após surgirem os
eucariotos.
Alguns microorganismos são as únicas formas de vida que são auto-suficientes,
isto é, podem existir indefinidamente sem quaisquer outros seres vivos.
Os procariotos são os ancestrais de todas as outras formas de vida. Todos os
eucariotos, das leveduras e algas simples aos humanos, originaram-se de progenitores
procarióticos.
1.2.1. A DESCOBERTA DOS MICROORGANISMOS.
A microbiologia iniciou-se em 1665, quando o inglês Robert Hooke, com ajuda de
seu microscópio improvisado, observou em uma fina fatia de cortiça a existência de
pequenas unidades vivas, chamadas por ele de “pequenas caixas” ou “células”. Com essa
descoberta, deu-se inicio à teoria de que todos os seres vivos eram formados por células –
teoria celular. Embora o microscópio de Hooke tivesse a capacidade de mostrar células
grandes, o mesmo não tinha resolução suficiente para mostrar claramente os micróbios. O
primeiro a conseguir realizar esse feito foi o holandês Anton van Leeuwenhoek (1673 –
1723), que observou bactérias e protozoários, chamando-os de “animálculos”. Após a
descoberta de Leeuwenhoek houve o interesse da comunidade científica em descobrir a
origem desses minúsculos organismos. Alguns cientistas acreditavam que alguns
organismos surgiam espontaneamente de matérias mortas, a chamada “geração
espontânea”. Pouco mais de 100 anos atrás, pessoas acreditavam que sapos, cobras e
camundongos poderiam nascer do solo úmido, que moscas poderiam surgir do estrume, e
que larvas de insetos poderiam surgir de corpos em decomposição. Mas, o físico italiano
Francesco Redi (1668, antes da descoberta da vida microscópica por Leeuwenhoek) não
concordava com essa hipótese, ele demonstrou que as larvas de insetos não surgiam
espontaneamente, mas somente após as moscas depositarem seus ovos sobre a matéria.
Realizou essa demonstração utilizando dois frascos contendo matéria em decomposição,
um era mantido aberto e o outro tampado.
Mesmo com as experiências de Redi provando o contrario, seus opositores diziam
que o ar era um importante “ingrediente” para a geração espontânea, mas novamente Redi
provou que eles estavam errados, demonstrando que mesmo quando o frasco se
encontrava coberto por uma fina película, por onde passasse o ar, as larvas não surgiam
espontaneamente. Ainda sim, até 1745, alguns cientistas achavam que a “geração
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espontânea” era possível para organismos pequenos – “animálculos”, no entanto, o
italiano Lazzaro Spallanzani sugeriu que os organismos contidos no ar poderiam
contaminar os fluídos. Até 1858 a questão não estava resolvida, quando o cientista
alemão Rudolf Virchow desafiou o conceito da geração espontânea com o conceito da
biogênese, que argumentava que células vivas poderiam surgir somente das células vivas
preexistentes. Os argumentos continuaram até que, em 1861, o cientista francês Louis
Pasteur derrubou qualquer dúvida sobre a “geração espontânea”, por meio de uma série
de experimentos engenhosos e persuasivos. Ele provou a existência de microorganismos
no ar, e que esses microorganismos eram responsáveis por gerar vida onde aparentemente
não existia vida alguma. Pasteur mostrou que os microorganismos podem estar presentes
em matérias não vivas como em sólidos, líquidos e no ar. Além disso, ele provou que era
possível eliminar esses microorganismos através de calor e que se podiam elaborar
métodos para bloquear o acesso dos microorganismos ao ambiente nutritivo. Essas
descobertas formam a base das técnicas de assepsia, que previnem a contaminação por
microorganismos indesejáveis e que hoje em dia são práticas rotineiras para os
procedimentos médicos e de laboratórios.
Sendo assim, iniciou-se em 1857 um período importante na história da
microbiologia, onde essa foi estabelecida como uma ciência. Nesse período houve
descobertas (lideradas principalmente por Pasteur e Robert Koch) de agentes
responsáveis por doenças, sobre o sistema imunológico, assepsia, técnicas de estudo
como colorações e meios de cultura, fermentação e pasteurização, etc. Durante a história
da microbiologia muito avanço se fez como a descoberta dos antibióticos como a
Penicilina, vacinas, agentes responsáveis por epidemias, medicamentos, a fermentação
em alimentos e a divisão dos organismos.
Os cientistas agora acreditam que provavelmente uma forma de geração
espontânea ocorreu na terra primitiva, quando a primeira vida surgiu, mas eles concordam
que isso não acontece sob as condições ambientais atuais.
De acordo com a análise histórica dos estudos de importantes microbiologistas,
pode-se dizer que, Robert Hooke e Anton van Leeuwenhoek, pelas suas descobertas no
século 17, são considerados, hoje em dia, os “pais” da microbiologia moderna.
1.2.2. MICROORGANISMOS E O MEIO AMBIENTE.
Onde existe vida, existem micróbios. Não há nenhum nicho na terra capaz de
sustentar a vida sem a presença dos micróbios, isso inclui ambientes considerados
extremamente severos.
As interações entre os microorganismos e o seu ambiente baseiam-se em três
características fundamentais dos micróbios: sua ubiquidade – estão presentes em
praticamente todos os lugares onde houver água líquida; sua abundância – ocorrem em
grande número; e seu poder metabólico – são extremamente ativos e de modo
incrivelmente diverso.
Os microorganismos podem ser pequenos, mas realizam coisas em escala global.
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Eles têm um grande impacto na formação e no estabelecimento das concentrações dos
principais gases na atmosfera, como o oxigênio, o nitrogênio e o dióxido de carbono. Eles
desempenham papéis fundamentais na degradação dos restos de plantas e animais que, de
outra forma, se acumulariam e, no final, seqüestrariam quantidades suficientes de carbono
e outros bioelementos que impossibilitaria a nossa existência.
A diversidade de populações microbianas indica que elas tiram proveito de
qualquer nicho encontrado em seu ambiente. Determinados micróbios não apenas
sobrevivem, mas de fato também crescem sob condições extremas, como temperaturas
acima do ponto de ebulição, pH 1.0, pressões de milhares de atmosferas e salinidade
típica de água salgada concentrada. Os microorganismos que vivem em condições
extremas de temperatura, acidez, alcalinidade ou salinidade são denominados
extremófilos (muitos são membros das arquibactérias). As enzimas (extremozimas) que
tornam o crescimento possível sob essas condições têm sido de grande interesse para as
indústrias, porque toleram condições extremas que poderiam inativar outras enzimas.
Bactérias que degradam muitos poluentes estão presentes naturalmente no solo e
na água, mas muitas vezes em números tão baixos que não conseguem lidar de maneira
eficiente em contaminações de larga escala. Pesquisadores vêem trabalhando para
melhorar a eficiência desses combatentes naturais da poluição. O uso de microorganismos
para degradar toxinas de poços subterrâneos, para desentupir bueiros sem a necessidade
de adicionar químicos nocivos ao meio ambiente e para a limpeza de derramamentos de
poluentes químicos e óleos é denominado biorremediação. Ex.: uso de bactérias para a
limpeza de vazamentos de petróleo nas praias e para a eliminação do mercúrio presente
em substâncias comuns como tintas e lâmpadas fluorescentes, que ao serem descartadas
podem passar para o solo e águas a partir dos depósitos de lixo.
1.2.3. A INTER-RELAÇÃO DOS MICROORGANISMOS COM O HOMEM E
OS ANIMAIS.
Praticamente nenhum organismo vive isolado, isso afeta os fenômenos biológicos
ligados a evolução, ecologia e ao bem estar dos indivíduos e das espécies.
A simbiose é uma associação fechada de dois organismos diferentes vivendo
juntos, na qual pelo menos um é dependente do outro. Na relação simbiótica denominada
comensalismo, um dos organismos se beneficia, enquanto o outro não é afetado de forma
alguma. Já no mutualismo, ocorrem benefícios para ambos os organismos simbiontes. Os
mamíferos, por exemplo, não produzem enzimas que digerem a celulose. Em vez disso,
os ruminantes abrigam micróbios que degradam a celulose em uma grande câmara de
fermentação chamada de rúmen. O animal proporciona um hábitat adequado para o
crescimento dos microorganismos, sendo que os mesmos retribuem transformando a
celulose em ácidos graxos voláteis (ácido acético, propiônico e butírico), que são usados
pelo animal como uma importante fonte de energia. Além disso, quando o conteúdo do
rúmen é conduzido para as próximas câmaras de digestão (omaso e abomaso), as
bactérias são degradadas pelas enzimas digestivas, fazendo com que os ruminantes
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utilizem de forma efetiva seu alimento e seus simbiontes, transformando substratos brutos
em produtos valiosos como carne e leite. Nos herbívoros não ruminantes, a degradação da
celulose ocorre principalmente no ceco e os microorganismos são carreados junto com as
fezes para o meio ambiente. Como a reciclagem não se torna tão eficiente como no caso
dos ruminantes, alguns animais (coelhos e ratos) são coprofágicos, isto é, alimentam-se
de suas próprias fezes ricas em nutrientes.
As interações de microorganismos e seus hospedeiros podem variar do
mutualismo benéfico para formas deletérias de parasitismo. Ratos infectados pelo
protozoário Toxoplasma gondii perdem o medo de gatos. Isso pode fazer pouco sentido
ao rato, mas faz muito sentido ao parasita. O entendimento do motivo pelo qual isso
ocorre requer o conhecimento do ciclo biológico do parasito. Os hospedeiros definitivos
são os gatos, ao passo que os ratos, outros roedores e as pessoas são hospedeiros
acidentais. O contágio de ratos pelo T. gongii poderia ser um beco sem saída para o
parasito, uma vez que o mesmo necessita desenvolver-se no intestino do gato. Contudo,
quando um rato infectado é ingerido por um gato, os parasitos reproduzem-se no intestino
do felino e são, ao final, lançados junto com as fezes ao meio ambiente para o início de
um novo ciclo infeccioso.
Outro comportamento interessante é observado em certas formigas (e outros
insetos) que vivem no chão de florestas. Essas formigas ao serem infectadas por
determinados fungos invasores apresentam o comportamento alterado, após certo período.
Elas adquirem o ímpeto de subir nos talos das vegetações e das árvores, e ao atingirem
certa altura, elas se fixam a planta com suas mandíbulas e permanecem empoleiradas no
alto até o final de suas vidas e ainda depois disso. Em seguida os fungos crescem e
desenvolvem-se nos corpos dos insetos, permitindo que os esporos possam ser dispersos a
partir do alto, possibilitando a dispersão a grandes distâncias.
A predação microbiana tem sido difícil de ser estudada em laboratório, pois 99%
dos microorganismos não foram cultivados. Existe cerca de um milhão de bactérias por
mililitro de água do mar, número este menor que o esperado levando em conta a
disponibilidade de nutrientes disponível para os micróbios marinhos. Por que isso ocorre?
Isso ocorre pelo fato de que os microorganismos são controlados pelos seus predadores.
Os principais predadores das bactérias são os protistas (ciliados e dinoflagelados),
eucariotos unicelulares que vagam pelos oceanos. Existem ainda os vírus bacterianos ou
fagos, que vivem às custas de bactérias marinhas.
Vivemos do nascimento até a morte em um mundo cheio de micróbios, e todos
temos uma variedade de microorganismos dentro do nosso corpo. Esses microorganismos
constituem a nossa microbiota ou flora normal (Quadro 03). A flora normal geralmente
não nos faz mal algum, sendo benéfica em grande parte do tempo. Por exemplo, por
competição, a microbiota normal previne o crescimento de microorganismos patogênicos
em seus hospedeiros, outras produzem substâncias úteis como vitamina K e algumas
vitaminas do complexo B. Infelizmente, sobre certas circunstâncias, a microbiota normal
pode nos fazer adoecer ou infectar pessoas ou animais com os quais entramos em contato.
Quando certa microbiota normal sai do seu nicho natural, ela pode causar doença.
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Os recentes estudos da importância das bactérias para a saúde humana e dos
animais, levou ao estudo dos probióticos. Os probióticos são culturas de
microorganismos vivos que devem ser aplicadas ou ingeridas para que exerçam um efeito
benéfico. Os probióticos podem ser administrados juntamente com os prebióticos,
substâncias químicas capazes de prover seletivamente o crescimento de bactérias
benéficas.
Quadro 03 – Microbiota normal da cavidade oral de eqüinos, coletadas da região
periodontal e terço médio da língua.
AGENTE GRUPO
Staphylococcus spp. Gram-positivo
Stretococcus spp. Gram-positivo
Moraxella spp. Gram-positivo
Nocardia spp. Gram-positivo
Bacillus spp. Gram-negativo
Vieira, C. A. et al, 2008.
A distinção entre ter saúde ou estar doente, irá depender do equilíbrio entre as
defesas naturais do corpo e as propriedades dos microorganismos em produzir a doença.
Se o nosso corpo irá ou não reagir às táticas ofensivas, dos microorganismos, depende da
nossa resistência, que é a habilidade de evitar as doenças. Importantes resistências
naturais são fornecidas pela barreira da pele, das membranas mucosas, pelo pH, cílios e
compostos antimicrobianos (Quadro 04).
Quadro 04 – Defesas naturais encontradas no hospedeiro que evitam a invasão do
organismo pelos micróbios.
DEFESAS NATURAIS PROPRIEDADES
Pele camada de queratina, secreções
Membranas mucosas
bactericidas ou bacteriostáticas
microbiota normal e leucócitos
Trato gastrointestinal pH ácido do estômago e peristaltismo
Trato respiratório
secreções antimicrobianas e cílios
Leucócitos
neutrófilos, macrófagos ou monócitos,
linfócitos;
Proteínas especializadas imunoglobulinas
Febre auxilia no extermínio das infecções
Na natureza, os microorganismos podem existir como células separadas que
flutuam ou nadam independentemente em um líquido, ou podem estar ligados um ao
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outro ou mesmo em uma superfície sólida. Esse último comportamento é chamado de
biofilme, que expressa uma comunidade funcional complexa de microorganismos. Essa
comunidade reside em uma matriz feita essencialmente de polissacarídeos, com presença
de DNA e proteínas, frequentemente chamada de limo. Dentro da comunidade do
biofilme, as bactérias são capazes de compartilhar nutrientes e estão protegidas de fatores
danosos do meio ambiente que se encontram como a dissecação, os antibióticos e o
sistema imune corporal. Os biofilmes podem ser benéficos, como aqueles que protegem
as membranas mucosas dos microorganismos patogênicos, ou aqueles encontrados em
lagos, os quais são um alimento importante para os animais aquáticos. Contudo, os
biofilmes também podem ser nocivos. Por exemplo, os microorganismos que estão no
biofilme são 1.000 vezes mais resistentes aos antimicrobianos. A maioria das infecções
nosocomiais está relacionada à presença de biofilmes nos cateteres médicos, e ainda
formando-se em quase todos os equipamentos médicos como em válvulas cardíacas. Os
biofilmes podem ser formados por fungos (Candida – infecções relacionadas ao uso de
lentes de contato, as cáries dentárias) ou bactérias (gênero Pseudomonas).
As doenças infecciosas não causaram incontáveis mortes apenas no passado, pois
elas ainda o fazem hoje em dia, em muitas partes do mundo. Possuímos três principais
armas externas para o controle das doenças infecciosas: o saneamento, a vacinação e os
fármacos antimicrobianos, mas sem dúvida, a arma mais potente é a que se encontra
internamente, ou seja, o nosso sistema imune. Pode-se sustentar a seguinte estrutura
conceitual: o desenvolvimento das doenças infecciosas, seja de seres humanos, animais
ou plantas prossegue através das mesmas etapas.
Para que se desenvolva uma doença infecciosa, deve ocorrer o encontro entre o
agente infeccioso e o hospedeiro. Os sinais clínicos de uma de uma infecção são
raramente percebidos imediatamente ao encontro do agente com o hospedeiro, geralmente
são precedidos de um período de incubação que pode levar dias, meses ou anos.
Invariavelmente, o estabelecimento de qualquer infecção requer alguma brecha nos
mecanismos de defesa do hospedeiro.
Para que a doença ocorra deve haver a invasão do agente infeccioso no seu
hospedeiro. O agente pode penetrar no seu hospedeiro por uma das cavidades corporais,
como o trato digestório, respiratório ou geniturinário.
O estabelecimento no corpo significa que o agente agressor venceu certo
conjunto de defesas do hospedeiro, iniciando uma série de interações complexas entre o
invasor e o hospedeiro. O resultado determinará se haverá sinais clínicos da doença e se o
agente persistirá nos tecidos. Três fatores estão geralmente envolvidos e determinam se
um agente infeccioso irá se estabelecer e provocar a doença:
• o tamanho do inócuo (o número de microorganismos invasores);
• a capacidade invasiva do agente infeccioso;
• as condições das defesas do hospedeiro.
Esses fatores se inter-relacionam, por exemplo, se a capacidade invasiva dos
agentes for alta, um número menor poderá estabelecer a infecção do que um agente
menos virulento. O tamanho do inócuo refere-se não apenas quantos organismos são
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inalados ou ingeridos, mas também da quantidade que efetivamente alcança o tecido ou
órgão alvo. Sabe-se ainda que quanto menor forem às defesas do hospedeiro, mais fácil
será para um pequeno número de organismos invasores provocarem a doença, e viceversa.
Por esses motivos, torna-se difícil classificar um microorganismo como patógeno,
tendo em vista que microorganismos podem causar doenças em um indivíduo, mas não
em outro. Pacientes cujas defesas estão muito baixas, podem ser infectados por quase
todo o tipo de microorganismo, incluindo muitos comensais. Assim, a definição de o que
é um patógeno é condicional. Ocorrendo uma chance, os agentes que são comensais
inofensivos em um hospedeiro normal podem agir como patógenos e causar doenças em
um hospedeiro imunodeprimido. Em certas ocasiões, algumas considerações anatômicas
podem interferir entre a saúde e a doença, por exemplo: bactérias anaeróbicas que vivem
inofensivas no cólon de seus hospedeiros podem desenvolver, se não tratadas, uma
peritonite fatal, caso ocorra a ruptura da parede do intestino.
Para compreender a abrangência total de uma doença, é necessário saber sobre sua
ocorrência. A incidência de uma doença representa o número de indivíduos em uma
população que desenvolve uma doença em um período específico, sendo um indicador da
disseminação da doença. A prevalência de uma doença representa o número de
indivíduos em uma população que desenvolve uma doença em um tempo específico,
independentemente de quando surgiu pela primeira vez. A prevalência leva em
consideração tantos os casos antigos quanto os novos. É um indicador da gravidade e do
tempo que uma doença afeta uma população. Ex.: a incidência de Aids nos EUA em 2007
foi de 56.300 casos, enquanto que a prevalência da doença foi de 1.185.000 casos.
A frequência com que ocorre é outro critério utilizado na classificação das
doenças. Se uma determinada doença acontece ocasionalmente, essa pode ser chamada de
doença esporádica. Uma doença constantemente presente em uma população é chamada
de doença endêmica. Se muitos indivíduos em uma determinada região adquirem
determinada doença em um período de tempo relativamente curto, a mesma é classificada
como doença epidêmica. Uma doença epidêmica que atinge toda população mundial é
chamada de doença pandêmica.
Outros critérios úteis para definir a abrangência das doenças são sua gravidade e
duração. A doença pode ser aguda, a qual se desenvolve rapidamente, mas em um curto
período. A doença crônica se desenvolve lentamente, com reações corporais de menor
gravidade, porém a doença poderá apresentar recorrências por longos períodos. A doença
intermediária entre a aguda e crônica é descrita como doença subaguda. Uma doença
latente é aquela na qual o agente causador permanece inativo por algum tempo, mas em
determinado momento se torna ativo novamente, gerando os sinais clínicos da doença.
As infecções podem ainda ser classificadas de acordo com a extensão em que o
organismo é afetado. Uma infecção local é aquela em que os microorganismos invasores
se limitam a uma área relativamente pequena do corpo. Ex.: abscessos, úlceras e
furúnculos. A infecção sistêmica (generalizada), os microorganismos e seus produtos se
dispersam por todo o corpo, por meio do sangue ou linfa. A multiplicação de patógenos
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no sangue é conhecida por septicemia. A presença de bactérias no sangue é chamada de
bacteremia, a presença de toxinas no sangue de toxemia e a presença de vírus de
viremia.
A infecção pode ser primária, a qual se apresenta de forma aguda e que causa a doença
inicial, ou secundária, causada por um agente oportunista, após a infecção primária ter
fragilizado as defesas do organismo.
Uma vez que o agente infeccioso supera as defesas do hospedeiro, o
desenvolvimento da doença segue certa sequência, similar tanto em doenças agudas
quanto crônicas.
O período de incubação é o intervalo entre a infecção e o surgimento dos
primeiros sinais clínicos e sintomas. O período de incubação irá depender do tipo de
microorganismo envolvido, de sua virulência (grau de patogenicidade), do número de
microorganismos infectantes e da resistência do hospedeiro.
O período prodômico consiste em um período relativamente curto que se segue
ao período de incubação de algumas doenças. É caracterizado pelo surgimento de
sintomas leves da doença, como a prostração.
O período de doença é o mais intenso, o indivíduo exibe sinais clínicos evidentes
da infecção. Se as defesas do hospedeiro suplantarem os patógenos, ocorrerá o fim do
período de doença. Quando a infecção não é controlada com sucesso, o paciente morre
durante esse período.
Durante o período de declínio, os sinais clínicos e sintomas perdem a
intensidade. Nessa fase, que pode durar menos de 24 horas a vários dias, o hospedeiro
encontra-se vulnerável as infecções secundárias.
Por fim temos o período de convalescência, no qual o indivíduo recupera suas
forças e o organismo retorna ao estado anterior da doença.
É importante que se saiba que, durante o período de doença, o hospedeiro
encontra-se como reservatório do agente infeccioso, podendo disseminar rapidamente a
doença para outros indivíduos. Entretanto, deve-se saber que existem doenças que além
de ser transmitidas durante o período de doença, podem ser disseminadas durante os
períodos de incubação e convalescência do paciente.
1.2.4. PRINCÍPIOS DE EPIDEMIOLOGIA.
No mundo atual, superpopuloso e com regiões de alta densidade demográfica, em
que viagens frequentes e a produção e distribuição em massa de alimentos e outros
produtos fazem parte do cotidiano, doenças podem se disseminar rapidamente. Uma fonte
de água ou alimentos contaminados pode afetar muitos milhares de pessoas de forma
rápida. A precoce identificação do agente causador da doença é crucial, pois permite o
rápido controle da doença, diminuindo o número de vítimas. Também é importante
compreender o modo de transmissão e distribuição geográfica da doença. A ciência que
estuda quando e onde as doenças ocorrem, e como elas transmitidas nas populações é
denominada de epidemiologia.
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Considerada como a principal “ciência básica” da saúde coletiva, a epidemiologia
analisa a ocorrência de doenças em massa, ou seja, em sociedades, coletividades, classes
socias, grupos específicos, dentre outros, levando em consideração causas dos geradores
de eventos relacionados à saúde das populações e suas aplicações no controle de
problemas de saúde.
Reservatório da infecção.
Para que uma doença se perpetue, é necessária a existência de uma fonte contínua
do organismo causador da doença. Essa fonte pode ser um organismo vivo ou um objeto
inanimado que fornece ao patógeno condições adequadas de sobrevivência e
multiplicação, assim como a oportunidade de ser transmitido. Essa fonte é denominada de
reservatório da infecção. Esses reservatórios podem ser humanos, animais ou
inanimados.
Reservatórios humanos – o principal reservatório vivo de doenças humanas é o
próprio corpo humano. Muitas pessoas hospedam patógenos e os transmitem direta e
indiretamente para outros indivíduos. Pessoas que apresentam sinais e sintomas de uma
doença podem transmití-la, além disso, algumas pessoas podem hospedar e transmitir
patógenos sem exibir qualquer sinal ou sintoma da doença. Essas pessoas são chamadas
de carreadores (importantes reservatórios vivos de infecções). Outros podem carreiam a
doença durante os estágios livres de sintomas, como durante o período de incubação ou
durante o período de convalescência.
Reservatórios animais – tanto os animais domésticos quanto os animais
silvestres podem ser reservatórios vivos de microorganismos que causam doenças em
seres humanos. Doenças que podem ser transmitidas dos animais para o homem e do
homem para os animais são chamadas de zoonoses.
Reservatórios inanimados – os dois maiores reservatórios inanimados de
doenças infecciosas são a água e o solo. Outra fonte importante de infecções são os
alimentos preparados ou armazenados de forma inadequada.
Transmissão da doença.
Há três métodos comuns de transmissão:
Transmissão por contato - Pode ser: direto, contato físico com o animal infectado.
Um exemplo clássico são as doenças venéreas. Indireto, contacto com fezes frescas,
urina, saliva ou membranas fetais incluindo objetos recentemente contaminados como
bebedouros e comedouros. Por gotículas, emanadas a curta distância no espirro e na tosse
diretamente para as membranas mucosas de um animal hígido. As micro-gotículas
formam aerossóis provenientes de animais infectados e podem ser levadas a longas
distancias no ar.
Transmissão por veículo - Veículos são objetos ou substâncias inanimadas nos quais
o agente é transportado, como os alimentos, água, ar, superfícies de caixas e sacos de
alimentos, instrumentos cirúrgicos, soro, sangue e outros produtos biológicos. A
transmissão veicular é a passagem dos agentes infecciosos entre animais através de
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veículos.
Transmissão por vetores - Vetores são transportadores vivos dos agentes. Os vetores
mais importantes são artrópodes (moscas, mosquitos), mas também pequenos mamíferos
(ratos) ou outros vertebrados (peixes e pássaros). Eles transportam o agente e garantem o
contacto com hospedeiros específicos. Esta transmissão pode-se fazer por via mecânica
direta, no qual o vetor transfere o agente infeccioso, por meio de uma picada, de um
animal doente para um saudável. Por via mecânica indireta, onde o vetor transfere o
agente infeccioso a partir das excreções de um animal infectado para o animal saudável,
via alimento ou água. A transmissão biológica é um processo ativo e mais complexo,
onde o vetor tem uma função biológica essencial, permitindo a multiplicação e o
desenvolvimento do agente.
Os epidemiologistas usam três tipos de básicos de investigação ao analisar a
ocorrência de uma doença: a descritiva, a analítica e a experimental.
Investigação descritiva – envolve a coleta de todos os dados que descrevem a
ocorrência de uma doença em estudo. Informações relevantes incluem dados sobre os
indivíduos afetados, assim como o local e o período no qual a doença ocorreu. Esses
estudos são retrospectivos (analisando o período pregresso, depois que o episódio já se
encerrou), em outras palavras, o epidemiologista busca no passado a causa e a origem da
doença.
Epidemiologia analítica – estuda uma doença em particular para determinar sua
causa mais provável, está usualmente subordinada a uma ou mais questões científicas
(hipóteses). São estudos que procuram esclarecer uma dada associação entre uma
exposição, em particular, e um efeito específico. Esse estudo pode ser feito de duas
formas: no método de caso controle, o investigador parte de indivíduos com e sem
doença e busca no passado a presença/ausência do fator determinante (causa). Analisa os
possíveis fatores associados à doença em questão. Ex. Um lote bovino com tristeza
parasitária e um lote sem a doença são pareados por raça, sexo, idade, localização e
manejo. As estatísticas são comparadas para determinar quais os possíveis fatores
(genéticos, ambientais, nutricionais ou sanitários) podem ser responsáveis pelo
desencadeamento da doença.
O método de coortes, O investigador parte do fator de exposição (causa) para
descrever a incidência e analisar associações entre causas e doenças. Ex. Comparação de
um grupo de pessoas que receberam transfusão sanguínea e outro grupo que não
receberam transfusão pode revelar uma associação entre a transfusão de sangue e a
incidência de hepatite B.
EXPOSIÇÃO
Estudo de caso controle
Estudo de coortes
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DOENÇA
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Epidemiologia experimental – inicia com uma hipótese sobre determinada doença,
experimentos para testar a hipótese são então conduzidos com um grupo de indivíduos.
Ex. Uma hipótese atribuída à eficiência de um medicamento. Um grupo de animais
infectados é selecionado e dividido aleatoriamente, de forma que alguns indivíduos
recebam o medicamento e outros recebam um placebo. Se todos os fatores de
interferência (variáveis) forem constantes para ambos os grupos, e se os indivíduos que
receberam o medicamento se recuperaram mais rapidamente que aqueles que receberam o
placebo, pode-se concluir que o medicamento foi o fator experimental (variável)
responsável pela diferença entre os grupos.
Notificação de casos:
Um método efetivo de estabelecer a cadeia de transmissão é a notificação de casos,
um procedimento que requer que os trabalhadores de saúde relatem a ocorrência de
doenças específicas às autoridades de saúde locais, estaduais ou federais. Ex.
Leishmaniose, febre aftosa, SIDA. A notificação de casos fornece aos epidemiologistas
uma idéia aproximada da incidência e da prevalência de uma doença, auxiliando as
autoridades a decidir se é pertinente ou não investigar uma determinada doença. Uma vez
que a cadeia de transmissão é descoberta, é possível aplicar medidas de controle para
interromper a disseminação da doença. Essas ações podem incluir a eliminação da fonte
de infecção, o isolamento de indivíduos infectados, a aplicação de vacinas e a educação
da população.
Centro de controle de zoonoses (CCZ):
Centro de Controle de Zoonoses são unidades de saúde pública que têm como
atribuição fundamental prevenir e controlar as zoonoses (como raiva, dengue e doença de
chagas), desenvolvendo sistemas de vigilância sanitária e epidemiológica. Os centros
desempenham suas funções através do controle de populações de animais domésticos
(cães, gatos e animais de grande porte) e controle de populações de animais sinantrópicos
(morcegos, pombos, ratos, mosquitos, abelhas entre outros). Essa ação é baseada em
trabalhos educativos, procurando esclarecer e contar com a colaboração e participação de
toda a sociedade, complementada por ações legais e fiscais. Em nível local, nacional e
internacional, os CCZ elaboram e organizam constantemente programas de treinamento,
estágios, atualização e intercâmbio entre os profissionais que atuam nesta área específica.
É permitido também aos Centros de Controle de Zoonoses, praticar a eutanásia em
animais, desde que realizada com métodos humanitários. Um serviço muito conhecido
dos Centros de Controle de Zoonoses o de captura de animais errantes, diminuindo o
risco de acidentes automobilísticos e doenças infectocontagiosas entre animais e para a
população.
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SUGESTÃO DE LEITURA:
SCHAECHTER, M., INGRAHAM, J.L., NEIDHARDT, F.C. Micróbio: uma visão
geral. Porto Alegre: Artmed, 2006. 547p.
TORTORA, G.J., FUNKE, B.R., CASE, C.L. Microbiologia. 10ed. Porto Alegre:
Artmed, 2012, 934P.
VIEIRA, C.A., FERNANDO, F.S., VIGNOTO, V.C., WOSIACKI, S.R., RIBEIRO, M.G.
Identificação da microbiota da cavidade oral de eqüinos. Anais... Gramado: 35º
Combravet, 2008. Acesso em 27.01.2012:
http://www.sovergs.com.br/conbravet2008/anais/cd/lista_area_04.htm
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