Porque estudar Microbiologia? A microbiologia é a ciência que se reserva ao estudo dos micro-organismos que são capazes de causar doenças nos seres humanos. Podemos dividi-la em três grandes grupos: micologia, bacteriologia e virologia.
O que vamos estudar? A micologia é a parte da microbiologia que estuda os fungos, enquanto a bacteriologia estuda as bactérias e a virologia os vírus .
Uma outra importância do estudo da microbiologia é que com o avanço dos estudos, pudemos descobrir quais espécies patogênicas são mais frequentes em determinadas regiões, e a partir daí desenvolver medidas de combate desses seres ou até mesmo de imunização da população que reside ali naquela área.
Cerca de metade da biomassa do planeta é constituída por microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas (35%) e animais (15%). QUAL A IMPORTÂNCIA DOS MICROORGANISMOS? S obrevivência dos seres humanos, plantas e animais Controle de i nfecções primárias e secundárias Reciclagem de resíduos Produção de antibióticos, vitaminas, outras substâncias Industria de alimentos e combustíveis - Engenharia genética, etc...
O que se estuda na Microbiologia? Classificação Estrutura Reprodução Hereditariedade Atividades bioquímicas Nutrição Atividades e relações entre si e com outros seres vivos Habilidade em causar mudanças físicas e químicas no ambiente
História da Microbiologia Antes do século XVIII, a que se atribuía as doenças? Maldição divina Teoria dos miasmas (vapores ou venenos) Mau odores O ar como meio de transmissão
As primeiras observações: A descoberta dos microrganismos Lentes 200 a 300 X Antoni Van Leeuwenhoek (1632 - 1723)
Leeuwenhoek - Fundador da microbiologia Observações relatadas a Sociedade Real de Londres Observou e descreveu os microrganismos (" animáliculos “) O MUNDO INVISÍVEL
Louis Pasteur (1822-1895) Teoria germinal das enfermidades infecciosas
O que diz a Teoria de Pasteur Pasteur defende que toda doença infecciosa tem origem de um microrganismo com capacidade de contagiar outras pessoas . Para ele, primeiramente deve-se identificar o microrganismo causador da doença e depois desenvolver um método para conte-lo. Depois de muitos estudos sobre os microrganismos patogênicos descobriu uma forma de combate-los, dessa forma desenvolveu vacinas, dentre elas a anti-rábica .
Teoria microbiana das doenças Robert Koch (1843-1910 ): Descobriu a etiologia do Antraz. Fez o primeiro isolamento bacteriano Descobriu e isolou o bacilo causador da tuberculose Desenvolveu o primeiro tratamento contra a tuberculose Revolucionou a medicina para diagnóstico e tratamento de doenças e aumentou a expectativa de vida em décadas.
Teoria microbiana das doenças POSTULADOS DE KOCH Os microorganismos devem estar presentes em todos os casos de doenças Os microorganismos devem ser isolados em cultura pura no laboratório Os mesmos sintomas devem surgir se o microorganismo for inoculado em um hospedeiro saudável e susceptível O mesmo microorganismo deve ser re-isolado do hospedeiro inoculado
Microbiologistas Brasileiros 1. Oswaldo Cruz (1872-1917 ) Oswaldo Cruz foi um dos profissionais brasileiros responsáveis pelo fim da febre amarela, da varíola e da peste bubônica no Brasil. Voltado principalmente para as questões de saúde pública, Oswaldo foi sanitarista, epidemiologista e bacteriologista . Nascido em São Paulo, filho de um médico, ele cursou a faculdade de Medicina no Rio de Janeiro e começou a publicar artigos sobre microbiologia com seus vinte e poucos anos. Cruz trabalhou no Laboratório de Bacteriologia da cadeira de Higiene da Faculdade de Medicina e também coordenou a clínica médica que herdou do pai. Oswaldo chegou a viver em Paris, onde se especializou e trabalhou no Instituto Pasteur.
2 . Carlos Chagas (1879-1934 ) Este médico sanitarista foi tão importante para o nosso país que seu sobrenome acabou batizando uma doença. Carlos Ribeiro Justiniano das Chagas descobriu o protozoário Trypanosoma Cruzi , que causava a famosa doença de Chagas . Carlos Chagas também foi um nome importante nas pesquisas sobre a malária e trabalhou em órgãos públicos para tentar erradicar a doença (como o Instituto de Manguinhos, atual Instituto Oswaldo Cruz). O médico atuou para prevenir os casos, especialmente na baixada fluminense. Chagas fez igualmente expedições pelo país realizando estudos epidemiológicos em Minas Gerais e na região amazônica. Em 1919, foi convidado pelo então presidente Epitácio Pessoa para dirigir o Departamento Nacional de Saúde Pública.
DIVERSIDADE DOS MICRORGANISMOS BACTÉRIAS FUNGOS VÍRUS PROTOZOÁRIOS ALGAS
A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a biodiversidade e compreender as relações filogenéticas entre os organismos. Taxonomia: ciência que lida com a descrição, identificação e classificação dos organismos, individualmente ou em grupo, quer englobando todos os grupos (biotaxonomia), quer se especializando em algum deles, como ocorre no caso da fitotaxonomia e da zootaxonomia . Filogenia: relações evolutivas entre os organismos.
Taxonomia Sistemas de classificação dos seres vivos Linnaeus (séc. XVIII): Reinos Animal e Vegetal Haeckel (1866): Inclusão do reino Protista: "animais" e "vegetais“ unicelulares Whittaker (1969): Cinco reinos - características morfólogicas e fisiológicas: Monera : Procariotos Protista : Eucariotos unicelulares Fungi : Eucariotos aclorofilados Plantae : Vegetais Animalia : Animais
Taxonomia Carl Woese (1990) - O DNA poderia ser considerado um fóssil molecular. Classificação baseada em aspectos evolutivos (filogenéticos) Comparação das sequências de genes que codificavam o rRNA Esta nova proposta de classificação subdivide os seres vivos em 3 domínios: Archaea : Composto por procariotos – Ancestrais das bactérias Bacteria : Composto por procariotos – Bactérias em geral Eukarya : Composto por eucariotos – Animais, vegetais, algas, protozoários e fungos
Métodos fenotípicos 1. Morfologia Coco : De forma esférica ou subesférica (do gênero Staphylococcus ) Bacilo ou Bastonete : Em forma de bastonete (do gênero Bacillus ) Vibrião : Em forma de vírgula (do gênero Vibrio ) Espiroqueta : Em forma de espiral (do gênero Treponema e Leptospira) Bacilos ou Bastonetes Co c os Vibrios Esp i r oqu e t a
2. Propriedades tintoriais Gram-positivas Gram-negativas Bacilos Á lcool Á cido R esistentes - BAAR Não se coram pelo Gram Gram-positivas G r am- n e g a t i v as B AAR
3 . Exigências nutricionais Autotróficas x Heterotróficas A nutrição heterotrófica é aquela em que o ser vivo necessita de obter matéria orgânica do meio externo, ou seja, não é capaz de produzi-la. Nesse caso, esses seres precisarão se alimentar de outro ser vivo. São exemplos de seres heterotróficos todos os animais, fungos, algumas bactérias e alguns protozoários.
A nutrição autotrófica (auto = próprio; trofo = alimento) é aquela em que o ser vivo produz seu próprio alimento, ou seja, ele é capaz de produzir moléculas orgânicas que lhe servem de alimento a partir de substâncias inorgânicas que ele retira do meio em que vive . Ex : Os organismos fotossintetizantes, como algas e plantas
4. Tipagem enzimática: enzimas do metabolismo E nzimas respiratórias Pesquisa da Catalase . O que e catalase ? Algumas bactérias possuem a enzima catalase , capaz de converter o peróxido de hidrogênio em oxigênio e água. com a formação de bolhas. O teste é positivo para Staphylococcus sp. Ex : Catarro: inflamação das mucosas, especialmente das vias áreas, com exsudato que contém mucina e células epiteliais.
Metabolismo glicídico A maioria das bactérias utiliza os hidratos de carbono hidrolizando-os até à formação de ácidos com consequente alteração do pH do meio. Em alguns casos essa hidrólise conduz à formação de gases .
Pesquisa de coagulase : a presença desta enzima indica patogenicidade; na presença de plasma, os produtores de coagulase (como o Staphylococcus aureus ) vão desencadear os mecanismos da coagulação. Pesquisa de enzimas hidrolíticas: esta prova tem a sua principal aplicação na caracterização de espécies do género Streptococcus , alguns dos quais elaboram enzimas hemolíticas 5. Enzimas extracelulares e toxinas
6. Sorotipagem Microrganismos inertes às provas bioquímicas Microrganismos de cultivo difícil Fins epidemiológicos
Métodos genotípicos Tamanho do DNA Índice Crioscópico Índice Citosina-Guanina (C+G) Hibridização de DNA Sondas moleculares: 50-100pb Sequenciamento de DNA Ribotipagem: RNAr 16S Análise plasmidial
Nomenclatura binomial Atribuição de nomes científicos às espécies. Formado por duas palavras – o nome do gênero e o restritivo específico (adjetivo que qualifica o gênero) Ex: Escherichia coli ou Escherichia coli nome homenageia Theodor Escherich, coli: lembra que habita o cólon humano ou intestino grosso. Staphylococcus aureus ou Staphylococcus aureus Staphylo (tipo de agrupamento) + coccus (forma esférica) aureus (cor de ouro). Staphylococcus sp. X S taphylococcus spp .