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Introdução à Microbiologia Profa MSc Mariana C. Anzai Aula 1 Introdução à Microbiologia Introdução à Microbiologia É a ciência que estuda os microrganismos Introdução à Microbiologia Que microrganismos são estes? Introdução à Microbiologia Arqueas Sulfolobus sp. Introdução à Microbiologia Bactérias Enterococcus faecalis Introdução à Microbiologia Fungos Rhizopus oligosporus Introdução à Microbiologia Vírus H1N1 Introdução à Microbiologia HISTÓRICO ROBERT HOOKE 1665 – Observou uma fatia de cortiça, e relatou ter visto “pequenas caixas” ou “células” com o auxílio de um microscópio improvisado Teoria Celular TODAS AS COISAS SÃO COMPOSTAS POR CÉLULAS Introdução à Microbiologia ANTONI VAN LEEUWENHOEK 1673 – Comerciante e cientista amador, foi o primeiro a observar microrganismos vivos através de lentes de aumento Introdução à Microbiologia ANTONI VAN LEEUWENHOEK “Animálculos” – bactérias e protozoários Introdução à Microbiologia ANTONI VAN LEEUWENHOEK Introdução à Microbiologia “GERAÇÃO ESPONTÂNEA” Formas de vida poderiam se originar espontaneamente da matéria morta Até a segunda metade do século XIX Introdução à Microbiologia “GERAÇÃO ESPONTÂNEA” Francesco Redi – forte opositor a Teoria da Geração Espontânea Introdução à Microbiologia “GERAÇÃO ESPONTÂNEA” ... no entanto, muitos cientistas ainda acreditavam que os “animálculos” eram simples o suficiente para se originarem de materiais não-vivos Introdução à Microbiologia “GERAÇÃO ESPONTÂNEA” 1745 – John Needham reforça a Teoria da Geração Espontânea “microrganismos desenvolvem-se espontâneamente a partir de caldos” Introdução à Microbiologia “GERAÇÃO ESPONTÂNEA” 1765 – o italiano Lazzaro Spallanzani demonstrou que os caldos nutrientes aquecidos após terem sido lacrados não desenvolviam crescimento microbiano algum Introdução à Microbiologia “GERAÇÃO ESPONTÂNEA” Needham responde então que a “força vital” necessária a geração espontânea tinha sido destruída pelo calor, e mantida fora dos frascos pelo lacre... Introdução à Microbiologia “TEORIA DA BIOGÊNESE” 1858 – Rudolf Virchow desafia a teoria da Geração Espontânea com seu conceito de Biogênese “Células vivas poderiam surgir somente a partir de células vivas preexistentes” Introdução à Microbiologia “LOUIS PASTEUR” 1861 – resolveu os conflitos das teorias anteriores através de vários experimentos Introdução à Microbiologia “LOUIS PASTEUR” Concluiu então que os microrganismos do ar eram os agentes responsáveis pela contaminação da matéria não-viva Introdução à Microbiologia Introdução à Microbiologia “LOUIS PASTEUR” Demonstrou conclusivamente que a vida microbiana pode ser destruída com calor BASE DAS TÉCNICAS DE ASSEPSIA – impedem a contaminação por microrganismos, métodos rotineiros em laboratório e procedimentos médicos Introdução à Microbiologia IDADE DE OURO DA MICROBIOLOGIA Entre 1857 - 1910 Iniciou-se com as descobertas de Pasteur e Koch Rápidos avanços nos estudos da microbiologia, estabelecendo-a como uma ciência Descoberta de vários agentes de doenças Papel da imunidade na prevenção e na cura de doenças Técnicas de cultivo e microscopia aperfeiçoadas Desenvolvimento de técnicas cirúrgicas Desenvolvimento de vacinas Introdução à Microbiologia DESCOBERTA DA FERMENTAÇÃO E PASTEURIZAÇÃO Ocorreu quando mercadores franceses pediram a Pasteur que descobrisse porque os vinhos e cervejas azedavam quando enviadas a grandes distâncias Introdução à Microbiologia DESCOBERTA DA FERMENTAÇÃO E PASTEURIZAÇÃO Muitos cientistas AR convertia AÇÚCARES em ÁLCOOL Pasteur LEVEDURAS convertiam AÇÚCAR em ÁLCOOL na AUSÊNCIA de AR FERMENTAÇÃO Introdução à Microbiologia DESCOBERTA DA FERMENTAÇÃO E PASTEURIZAÇÃO BACTÉRIAS AZEDAVAM as bebidas na PRESENÇA do AR ÁLCOOL VINAGRE PASTEURIZAÇÃO – aquecer o vinho e a cerveja o suficiente para matar as bactérias presentes nas bebidas Introdução à Microbiologia A descoberta da relação entre microrganismos e decomposição de alimentos foi o passo mais importante para o estabelecimento da relação entre as DOENÇAS e os MICRORGANISMOS Introdução à Microbiologia “TEORIA DO GERME DA DOENÇA” Até os estudos de Pasteur, as doenças eram tratadas pelo método de tentativa e erro A causa das doenças eram desconhecidas Introdução à Microbiologia “TEORIA DO GERME DA DOENÇA” Cientistas se questionavam: haveria uma ligação entre os microrganismos X plantas e animais doentes? TEORIA DO GERME DA DOENÇA Introdução à Microbiologia “TEORIA DO GERME DA DOENÇA” Muitos se negaram a aceitar tal teoria a doença era uma punição para crimes e pecados cometidos pelas pessoas Eram causadas por demônios provenientes de odores fétidos ou vapores venenosos dos pântanos Introdução à Microbiologia Aos poucos os cientistas foram acumulando informações suficientes para convencer as pessoas... Introdução à Microbiologia 1860 – Joseph Lister, cirurgião inglês, aplicou a Teoria do Germe em procedimentos médicos Introdução à Microbiologia Lister conhecia o estudo do húngaro Ignaz Semmelweis, que em 1840 havia demonstrado que médicos que não desinfetavam as mãos, transmitiam doença de um paciente para outro Introdução à Microbiologia Na época não eram utilizados desinfetantes Lister sabia que o fenol matava bactérias – utilização durante cirurgias e no tratamento de feridas cirúrgicas Lister obteve tanto sucesso que outros cirurgiões aderiram ao tratamento Introdução à Microbiologia Lister provou então, que os microrganismos eram os causadores das infecções cirúrgicas Introdução à Microbiologia “POSTULADOS DE KOCH” Médico alemão rival de Pasteur – disputa para descobrir a causa do carbúnculo (antraz) que estava dizimando rebanhos de gado e ovelha na Europa Foi o primeiro a PROVAR que as bactérias realmente causam doenças Introdução à Microbiologia “POSTULADOS DE KOCH” Introdução à Microbiologia “POSTULADOS DE KOCH” Concluiu então que uma doença específica é causada por um microrganismo específico, que pode ser isolado e cultivado em meio artificial Introdução à Microbiologia “POSTULADOS DE KOCH” Os POSTULADOS DE KOCH fornecem bases para o estudo da origem das doenças infecciosas 1. O mesmo patógeno deve estar presente em todos os casos da doença 2. O patógeno deve ser isolado do hospedeiro doente e crescer em cultura pura 3. O patógeno da cultura pura deve causar a doença quando inoculado em um animal de laboratório saudável e suscetível 4. O patógeno deve ser isolado do animal inoculado, e é preciso demonstrar que ele é o organismo original Introdução à Microbiologia Exceções aos Postulados de Koch “O patógeno deve ser isolado do hospedeiro doente e crescer em cultura pura” - Nem todos os microrganismos crescem em meios de culturas artificiais - Mycobacterium leprae – Hanseníase - Treponema pallidum – Sífilis - Legionella – Doença dos Legionários - Riquétsias – Tifo, Doença do carrapato - Vírus Introdução à Microbiologia Exceções aos Postulados de Koch “O mesmo patógeno deve estar presente em todos os casos da doença” - Algumasdoenças possuem sintomas definidos, sendo associadas a um único patógeno (Ex.: Tétano) - Mas algumas doenças podem ser causadas por uma grande variedade de patógenos, apresentando os mesmos sintomas (Ex.: Pneumonia) - Alguns patógenos podem causar várias condições de doença (Ex.: M. Tuberculosis – pulmões, ossos, pele, etc) Introdução à Microbiologia Exceções aos Postulados de Koch Considerações éticas também podem ser consideradas como exceções aos Postulados de Koch “O patógeno da cultura pura deve causar a doença quando inoculado em um animal de laboratório saudável e suscetível” - Alguns agentes causadores de doenças em humanos não possuem nenhum outro hospedeiro conhecido (Ex.: HIV) Experimentos com humanos para doenças sem tratamento não são aceitáveis os dias de hoje Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA 1796 quase 70 anos antes das descobertas de Koch Edward Jenner, médico britânico buscou saber mais sobre a varíola As epidemias de varíola na Europa eram frequentes e letais Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA Jovem que trabalhava na ordenha de vacas não contraia varíola - já tinha contraído a vacínia (uma doença mais amena que a varíola), realizou um experimento com uma criança de 8 anos de idade Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA O método foi chamado de vacinação – vacca em latim Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA Em 1880, Pasteur descobriu como funcionava a vacina Observou que a bactéria que causava cólera em aves domésticas perdia sua capacidade de causar doença depois de ser mantida por longos períodos de tempo no laboratório Perda da virulência, tornavam-se avirulentas Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA Entretanto, esses microrganismos avirulentos eram capazes de induzir a imunidade contra infecções futuras por microrganismos de virulentos Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA “VACINA - culturas de microrganismos avirulentos, utilizadas para inoculação PREVENTIVA” Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA O experimento de Jenner foi o primeiro estudo ocidental utilizando um agente viral vivo para produzir imunidade Na China antiga, os médicos imunizavam seus pacientes pela remoção de escamas de pústulas ressecadas de pessoas com casos leves de varíola, transformavam essas escamas em um pó fino e inseriam o pó nas narinas das pessoas a serem imunizadas Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA VACINA Ainda hoje, algumas vacinas são produzidas a partir de linhagens avirulentas de microrganismos, ou a partir de microrganismos mortos, de componentes isolados de microrganismos ou por técnicas de engenharia genética Introdução à Microbiologia A relação entre microrganismos e doenças já estava estabelecida Qual seria o próximo alvo dos estudos dos microbiologistas? Introdução à Microbiologia Descobrir substâncias que conseguissem destruir os microrganismos sem prejudicar os animais infectados Introdução à Microbiologia A PRIMEIRA DROGA SINTÉTICA O estudante de medicina alemão Paul Ehrlich foi o primeiro a especular a respeito de uma “bala mágica”, que destruiria o patógeno sem prejudicar o hospedeiro infectado Introdução à Microbiologia A PRIMEIRA DROGA SINTÉTICA Em 1910, após testar inúmeras substâncias, ele encontrou uma substância derivada do arsênico combate da sífilis Foi chamada de salvarsan, pois era considerada uma salvação contra a sífilis, e por conter arsênico Introdução à Microbiologia A PRIMEIRA DROGA SINTÉTICA Até então, o único composto químico conhecido pelos médicos europeus era o quinino, extraído da quina (Cinchona sp.), utilizada pelos espanhóis no tratamento da malária Introdução à Microbiologia A PRIMEIRA DROGA SINTÉTICA No final da década de 30, várias outras drogas sintéticas foram desenvolvidas Ex.: sulfonamidas, derivadas da sulfa Introdução à Microbiologia A DESCOBERTA DA PENICILINA Em 1928, o médico e bacteriologista escocês Alexander Fleming, ao descartar placas de cultivo bacteriano contaminadas por fungos, observou um padrão curioso de crescimento Introdução à Microbiologia Na década de 40, a penicilina foi testada clinicamente e utilizada em grande escala Introdução à Microbiologia Quais as áreas de estudo da microbiologia? Introdução à Microbiologia BACTERIOLOGIA Introdução à Microbiologia MICOLOGIA Introdução à Microbiologia VIROLOGIA
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