Bactérias
Introdução
Quando se fala em bactérias geralmente nos lembramos de doenças, já que alguns desses organismos são capazes de causá-las. Entretanto, elas foram e são essenciais para a manutenção da vida em nosso planeta, a começar pelo próprio fato de terem sido os primeiros organismos a aparecer na superfície terrestre, há cerca de 4,6 bilhões de anos disponibilizando oxigênio na atmosfera e reduzindo as concentrações de CO2, permitindo assim a colonização de novos organismos.
As bactérias são seres vivos muito simples do ponto de vista estrutural e de tamanho. São microrganismos unicelulares, procariontes porque não apresentam um núcleo definido, e apresentam como material genético apenas uma molécula de DNA em forma circular, compactado e enovelado em seu interior. Algumas possuem uma pequena molécula de DNA adicional denominada plasmídeo que pode conter genes que proporcionam alguma vantagem para a bactéria (geralmente resistência a antibióticos) e que são passadas para outras bactérias por meio do processo de reprodução sexuada chamado conjugação bacteriana. Os plasmídeos são muito usados na Biotecnologia, pois podemos inserir neles os genes que se deseja manipular e introduzi-los em bactérias, que passam a expressar esse gene. É desta forma que a Biotecnologia produz o hormônio insulina. Em geral apresentam um diâmetro entre 1 e 10 micrômetros sendo que, um micrômetro corresponde à milésima parte do milímetro e este, à milésima parte do metro.
Podem se apresentar de várias formas e para cada uma delas temos um nome específico: arredondadas (Cocos), alongadas/em forma de bastonetes (Bacilos), onduladas/em forma de espiral (Espiroquetas) e em forma de vírgula (Vibrião).
Estão amplamente distribuídas na natureza em praticamente todos os ambientes da Terra: dispersas no ar, no solo, na água e em corpos de seres vivos. Na sua maioria são inofensivas para o ser humano sendo até benéficas. As bactérias que ficam em nosso corpo, por exemplo, ajudam no funcionamento dos diferentes órgãos como na pele, no nariz, no trato digestório e correspondem a 100 milhões, número este 10 vezes maior que as 10 milhões de células que o corpo humano tem. As que vivem no intestino ajudam fabricando algumas vitaminas importantes para o nosso organismo. Ao contrário do que se possa imaginar, apenas uma minoria de espécies de bactérias é responsável por doenças.
A biodiversidade bacteriana justifica as muitas possíveis utilizações das bactérias em benefício do ser humano, o que se revela especialmente nos campos da agricultura (controle biológico de pragas), indústria farmacêutica (antibióticos, vacinas), alimentar (iogurtes, vinagre, queijos) e pesquisas em genética e bioquímica.
Algumas podem formar esporos que é um tipo de diferenciação celular que ocorre como resposta a uma situação desfavorável do meio ambiente. O esporo é liberado no ambiente podendo sobreviver por muitos anos. Espécies formadoras de esporos são mais comumente encontradas no solo.
Se as condições são boas e a bactéria tiver alimento suficiente e calor, pode se dividir a cada 20 min. Em 8h teremos 16 milhões de bactérias. Esta é a importância de alimentos perecíveis não ficarem a temperatura ambiente por muito tempo. Por isso lanches de alunos não devem ficar muito tempo em lancheiras de plástico, sem refrigeração.
Curiosidades:
Você sabia que um grama de fezes contém milhões de bactérias por isso devemos lavar bem as mãos quando usamos o banheiro? Que um espirro dispersa de 10.000 a 100.000 bactérias? Por essa razão devemos colocar sempre algo à frente. Que um litro de água marinha pode conter mais de 20 mil tipos de bactérias? Há 12 anos, bactérias foram encontradas em um meteorito que teria sido lançado de Marte. Será que existe vida em outro planeta?
Bordetella pertussis (bactéria da coqueluche)
A bactéria Bordetella pertussis é considerada uma bactéria pequena em forma de bastonete ou bacilo, com aproximadamente 0,8 por 0,4 micrômetros. Tem crescimento lento e se duplica somente uma vez a cada 4 horas, sob ótimas condições. Essa bactéria é responsável pela infecção respiratória conhecida como coqueluche ou “tosse comprida”, que acomete predominantemente crianças menores de um ano de idade, com índices expressivos de mortalidade entre lactentes menores de 6 meses de idade, mas qualquer pessoa pode ser suscetível, com exceção daquelas que já foram vacinadas ou as que já adquiriram a doença.
É transmitida por meio de secreções respiratórias de um indivíduo infectado para o trato respiratório de um novo hospedeiro. Embora a Bordetella pertussis seja suscetível à maioria dos antibióticos, estes não são eficientes no tratamento, principalmente porque quando o quadro é diagnosticado, a bactéria já causou danos ao trato respiratório.
A Bordetella pertussis sofre mutações de vários tipos, quando submetida a culturas sucessivas no laboratório. Estas mutações que, aliás, são frequentes, determinam alterações profundas na estrutura, metabolismo e virulência da bactéria. Dependendo da existência e do grau dessas alterações nas culturas, a bactéria pode apresentar-se em 4 fases, sendo a fase 1 a única utilizada no preparo da vacina pertussis (nome que significa tosse violenta), porque nesta fase ela é portadora de todas as suas estruturas, produz seus fatores de virulência e é bastante exigente com relação aos seus requerimentos nutritivos.
É uma bactéria que só infecta seres humanos e foi descrita pela primeira vez em 1578. Quando uma pessoa contaminada fala, as gotículas com a bactéria podem alcançar até 1,5 m de distância e, quando tosse, as gotículas com a bactéria chegam até 5,5 m.
O Instituto Butantan é produtor exclusivo do antígeno pertussis (contra a coqueluche) no Brasil. Essa vacina é administrada na forma adsorvida juntamente com a difteria e o tétano, sendo o calendário de vacinação aos dois, quatro e seis meses de vida. Depois, há uma dose de reforço entre os 14 e os 18 meses e outra, entre os quatro e seis anos da criança. A vacina tríplice DTP (difteria, tétano e pertussis) confere uma imunização de longa duração, mas não definitiva. Por isso, a vacinação deve ser repetida a cada dez anos. São usadas células inativadas como o componente antigênico pertussis na vacina DTP e, por isto, a resposta imune desta vacina é mais eficaz e duradoura quando comparada com vacinas que utilizam componentes acelulares como antígeno vacinal.
Graças aos programas de vacinação, a ocorrência de casos de coqueluche no Brasil vem sendo reduzida.
Leptospira interrogans (bactéria da leptospirose)
Leptospira interrogans é uma bactéria em forma helicoidal (espiroqueta) responsável pela doença infecciosa denominada leptospirose, uma zoonose que acomete animais domésticos, como cães e gatos, e de importância econômica como bois, cavalos, porcos e outros. Esses animais, mesmo quando vacinados, podem tornar-se portadores assintomáticos e eliminar a L. interrogans junto com a urina. O rato de esgoto (Rattus novergicus)* é o principal responsável pela infecção humana, em razão de existir em grande número e da proximidade com seres humanos. A bactéria multiplica-se nos rins desses animais sem causar danos, e é eliminada pela urina, às vezes por toda a vida do animal.
A transmissão dessa bactéria para os seres humanos se dá através da pele, pela presença de pequenos ferimentos, de mucosas (olhos, nariz, boca) ou através da ingestão de água e alimentos contaminados com a urina desses animais. Os seres humanos são infectados casual e transitoriamente, e não tem importância como transmissor da doença. A transmissão de uma pessoa para outra é muito pouco provável, podendo ocorrer apenas se houver contato com urina, sangue, secreções e tecidos de pessoas infectadas.
No Brasil, como em outros países em desenvolvimento, a maioria das infecções ocorre através do contato com águas de enchentes, lagoas ou rios contaminados por urina de ratos e terrenos baldios com a presença de ratos. Nesses países, a ineficácia ou inexistência de rede de esgoto e drenagem de águas pluviais, a coleta de lixo inadequada e as consequentes inundações são condições favoráveis à ocorrência de contaminações. Atinge, portanto, principalmente a população de baixo nível socioeconômico da periferia das grandes cidades, que é obrigada a viver em condições que tornam inevitável o contato com roedores e águas contaminadas.
Recomendações para evitar a leptospirose
Algumas dicas para evitar a doença são: embalar bem o lixo, beber apenas água tratada e, caso não haja condições, ferver a água, ou ainda colocar algumas gotas de hipoclorito de sódio ou de água sanitária antes de beber. Lavar bem os alimentos que serão consumidos crus, como frutas e verduras, evitar contato com água de terrenos alagados, usar proteção adequada (limpadores de fossas e bueiros, trabalhadores de rede de esgoto), vacinar os animais e manter sempre limpas as vasilhas em que são servidos alimentos e água.
No Brasil, a vacina está disponível apenas aos animais e não confere imunidade permanente, embora evite que fiquem doentes. No entanto, não impede que sejam infectados pela Leptospira, nem que transmitam essa bactéria pela urina.
*Ver animais de laboratório
Clostridium botulinum (bactéria do botulismo)
Clostridium botulinum é uma bactéria com forma de cotonete comumente encontrada em forma de esporos, no solo, em verduras, frutas, fezes humanas e excrementos animais. Desenvolve-se em meio anaeróbio (sem oxigênio).
Os esporos do C. botulinum não morrem em temperaturas normais de cozimento ou fervura no fogão, precisam de uma temperatura de 121°C (autoclave) para serem destruídos. Esses esporos, quando em meios líquidos ou úmidos, a vácuo ou em ingredientes gordurosos, sem acidificação ou aditivos químicos que possam inibi-los, crescerão e produzirão a toxina no alimento. No entanto, é possível destruir essa toxina formada com o calor do fogão, isto é, aquecendo devidamente o alimento (fervendo, assando, cozinhando ou fritando) em temperatura acima de 60°C, por 10 minutos ou mais, de forma que o calor atinja todo o conteúdo e seu interior.
Existem sete tipos de toxina do botulismo designadas pelas letras de A a G. Apenas os tipos A, B, E e F (este mais raro) podem causar doenças em humanos. O tipo E está associado ao consumo de pescados e frutos do mar, em conservas ou defumados, preparados inadequadamente. Os tipos C e D causam doenças no gado e em outros animais.
Para o ser humano, essa bactéria é a causadora de diferentes formas de botulismo. A mais comum é o botulismo produzido pela ingestão de alimentos contaminados, na maioria dos casos, alimentos em conserva ou feitos em casa. São exemplos os vegetais, especialmente o palmito, os embutidos (linguiças), os peixes e os frutos do mar preparados sem respeitar as regras básicas de esterilização. O mel pode ser um reservatório da bactéria do botulismo. A dica é consumir os fabricados apenas por companhias idôneas. Não é recomendável o uso de mel para crianças abaixo de um ano de idade.
O botulismo do lactente se manifesta nos primeiros meses de vida, em decorrência da ingestão de esporos do Clostridium, que proliferam no solo ou nos alimentos, e liberam toxinas no intestino da criança. Nesse caso, a gravidade vai desde problemas gastrointestinais contornáveis até episódios de síndrome da morte súbita.
O botulismo por feridas tem como causa lesões traumáticas ou cirúrgicas infectadas pelo Clostridium botulinum e pelo uso de drogas injetáveis.
No Brasil, casos de botulismo são raros, mas os registrados são mais frequentemente causados pela toxina do tipo A, relacionados a conservas caseiras de frutas, vegetais e carnes.
O Instituto Butantan produz soro antibotulínico contra as toxinas A, B e E, e também as toxinas botulínicas A e B de alta pureza para uso clínico e científico. A toxina botulínica é usada em pequenas doses como tratamento cosmético temporário de rugas e outras imperfeições faciais (o conhecido Botox), devido a sua intensa capacidade paralítica.
- Recomendações
Escherichia coli (bactéria da diarreia)
A Escherichia coli, mais conhecida pela abreviatura E. coli, é uma bactéria em forma de bacilo cujo habitat natural é o intestino dos seres humanos e de outros animais de sangue quente. Juntamente com o Staphylococcus aureus é a mais comum e uma das mais antigas bactérias parasitas do homem. Possui múltiplas fímbrias dispostas em volta da célula, que permitem a sua fixação, impedindo o arrastamento pela urina ou trânsito intestinal.
Pode ser benéfica ou prejudicial à saúde dependendo da estirpe e quantidade no organismo. Faz parte da microbiota dos indivíduos e as que existem nos intestinos de um determinado indivíduo são bem conhecidas e controladas pelo seu sistema imunitário, e raramente causam problemas, exceto quando há debilidade do indivíduo, ou quando se disseminam para outros órgãos.
As intoxicações alimentares são quase sempre devidas a bactérias de estirpes radicalmente diferentes. Quando o intestino é invadido por bactérias E. coli diferentes das normais do indivíduo, acontecem as doenças diarreicas. Em caso de diarreia abundante, deve ser administrada água com um pouco de sal e açúcar, especialmente em climas quentes e em crianças, para evitar a desidratação potencialmente perigosa.
A E. coli pode ser resistente a um número crescente de antibióticos, mas uma estirpe raramente o é a mais de dois ou três fármacos.
A presença da E. coli em água ou comida é indicativa de contaminação com fezes humanas (ou mais raramente de outros animais). A quantidade de E. coli em cada mililitro de água é uma das principais medidas usadas no controle da higiene da água potável municipal, preparados alimentares e água de piscinas. Esta medida é conhecida oficialmente como índice coliforme da água.
Você sabia que cada pessoa evacua, em média, com as fezes, um trilhão de bactérias E. coli todos os dias?
Essa bactéria é também muito usada em biotecnologia. Uma simples bactéria como a E. coli pode ser manipulada para produzir compostos químicos em grandes quantidades para usos medicinais. Um exemplo disso é a produção de insulina humana. O gene que produz a insulina humana foi adicionado aos genes de uma bactéria E.coli. Assim que o gene foi colocado no lugar, o maquinário normal da célula produziu-a, assim como faria com qualquer outra enzima. Ao fazer cultura de grandes quantidades de bactérias assim modificadas, a insulina pôde ser extraída, purificada e usada de maneira muito menos dispendiosa.
A maneira mais fácil é combinar o gene da insulina humana em um plasmídeo, um pequeno anel de DNA que uma bactéria costuma passar para outra quando fazem conjugação, uma espécie de sexo primitivo. Uma amostra de bactérias então é "infectada" com o plasmídeo. Algumas acabam incorporando o novo gene ao seu DNA e, assim, é possível fazer a cultura de novas gerações de bactérias E. coli para criar insulina em grandes quantidades.