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FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA MICROBIOLOGIA FORENSE Aplicações da Microbiologia na solução de suspeitas e crimes. Microbiologia Docente: Profa. Dra. Ana Maria Rodrigues Cassiolato Discentes: Mariana Bocchi Vinícius Santos dos Reis 5º Semestre/2016 2 Sumário Introdução à Microbiologia Forense------------------------------------------------------------ 3 Envolvidos no Processo de Decomposição ---------------------------------------------------- 4 Paleomicrobiologia Forense --------------------------------------------------------------------- 6 Identificação e Prevenção em Ataques Biológicos ------------------------------------------- 7 Conclusão ------------------------------------------------------------------------------------------ 9 Referências Bibliográficas --------------------------------------------------------------------- 10 3 Introdução à Microbiologia Forense A microbiologia forense é a aplicação do estudo de microrganismos em investigações de provas legais em área de suspeita de crime (SAFERSTEIN, 1995). É uma área relativamente nova e pode ajudar a resolver problemas como: Bioterrorismo: É a utilização de microrganismos, tais como, bactérias ou vírus como arma biológica. Um exemplo foi o uso do Bacillus anthracis como arma biológica utilizadas por terroristas (BREEZE, 2005). Negligência médica: Muitos casos foram denunciados por jornais e noticiários de TV de contaminações por “super bactérias” em enfermarias de hospitais ocasionando diversos óbitos de pacientes. Ocorre quando médicos e/ou enfermeiros manipulam pacientes com imunidade baixa, infectando-os por bactérias oportunistas, além de materiais contaminados para tratamento dos pacientes. Surtos de doenças por alimentos contaminados: A falha no processo de descontaminação e conservação dos alimentos pode ocasionar o crescimento de microrganismos patogênicos, como por exemplo, Salmonella typhi, Yersinia enterocolitica, Shigella desinteries. (SALYERS, 2003) Crimes sexuais: O agressor pode infectar a vítima por bactérias e vírus sexualmente transmissíveis como a sífilis, AIDS e a gonorreia. O estudo da Microbiologia Forense é dividido em três grandes áreas: 1. Os microrganismos envolvidos em processos de decomposição de cadáveres 2. Paleomicrobiología Forense. 3. Microbiologia forense utilizada na identificação e prevenção de ataques biológicos. 4 Envolvidos no processo de decomposição Antes de começar a estudar microrganismos que estão envolvidos no processos de decomposição cadavérica e como eles podem fornecer dados no corpo, é necessário definir o que é a microbiota natural do ser humano. O corpo humano é composto por 1014 células, dos quais apenas 10% fazem parte dos tecidos, o restante são microrganismos associados, não patogênicos que fazem parte da microbiota natural. Estes microrganismos podem estar localizados em muitos locais: pele, cavidade oral externa, trato gastrointestinal, vias aéreas, ouvido, tecidos conjuntivos e no trato urinário, e estão envolvidos em processos benéficos para os seres humanos, tais como a digestão dos alimentos, a produção de vitaminas ou proteção, concorrência com outros patógenos. Assim, a microbiota natural e os seres humanos têm um tipo de relação simbiótica, esta relação é benéfica para ambos. A morte não pode ser considerada do ponto de vista biológico como um momento, mas como um processo, como nem todos os sistemas vitais cessam de uma vez, esse processo, poderia ser definido como a paralização súbita e irreversível dos sistemas respiratório, circulatório e neurológico. É apenas nesse momento, quando a associação entre seres humanos e bactérias torna-se um tipo de processo predativo que se inicia o chamado Processo de Decomposição, os processos que promovem a destruição do corpo são: a autólise, putrefação e tanatoquimia. Autólise: O conjunto de processos de fermentação anaeróbia desenvolvido no dentro da célula por ação de enzimas intracelulares sem intervenção Microbiana. Tanatoquimia: Eles são definidos como próprios processos bioquímicos de atividade cadavérica e podem informar sobre a maneira da morte (glicose, uréia, creatinina, eletrólitos, enzimas, antigênos, anticorpos, hormônios, etc.). Putrefação: A putrefação é o sinal inconfundível de que houve morte de um indivíduo, só que ocorre em cadáveres pela ação dos microrganismos Os microrganismos podem ter uma origens diferentes: Microrganismos do meio ambiente. 5 Microrganismos da microbiota natural. Trato digestivo. Trato respiratório. Os microrganismos responsáveis pela decomposição seguem uma determinada ordem. Primeiro entram em ação os microrganismos aeróbios (bactérias e fungos filamentosos), seguido por bactérias anaeróbias facultativas (Escherichia coli) presente no trato gastrointestinal, e se conclui com os microrganismos anaeróbios estritos (Clostridium y Fusobacterium) (Campobasso,2004) Logo, estudos em cadáveres encontrados, para descobrir os microrganismos presentes, vítimas ou não de assassinato, permitem aproximar quando ocorreu a morte do indivíduo. 6 Paleomicrobiologia Forense É a área da microbiologia forense que estuda o diagnóstico retrospectivo de doenças infecciosas e parasitárias (produzido por protozoários) que aparecem nos ossos ou lesões em tecidos mumificados. As técnicas da Paleomicrobiologia para usos forenses são basicamente três: Radiologia, Microscopia Eletrônica e Biologia Molecular. A Paleomicrobiología forense não pode ser considerada apenas como uma ciência de interesse histórico, mas tem grande interesse médico, uma vez que o conhecimento dos microorganismos patogênicos que se desenvolveram na antiguidade pode nos ajudar a conhecer a evolução de doenças atuais e sua virulência. A detecção de microrganismos utilizando técnicas moleculares tem permitido estabelecer uma correlação entre as lesões observadas nos ossos ou tecidos mumificados e as doenças que eles causam. Na verdade, a genotipagem de cepas isoladas podem criar uma ponte entre a detecção de microrganismos da antiguidade e espécies isoladas a partir de amostras reais. A aplicação de técnicas de biologia molecular em restos mortais antigos não podem ser realizada seguindo as técnicas utilizadas em Microbiologia Molecular Forense Clássica pois o material genético é isolado em condições totalmente diferentes dos restos mortais atuais. Assim surge o conceito de "DNA antigo". As amostras de DNA antigo geralmente são em baixa quantidade e uma série de processos podem resultar em sua degradação ou alteração da amostra. Ele se limita aos ossos, dentes e tecidos desidratados. Dependendo do estado conservação deles e o estado de contacto com o solo, água ou conservantes como o formaldeído. (Thuesen, 1995). Graças ao desenvolvimento destas técnicas, com a paleomicrobiologia forense é possível identificar possíveis patologias que permanecem nas partes esqueléticas ou tecidos moles, tais como: treponematosis, pulmão, ossos, tuberculose, artrite, lepra, osteomielite, biogênicas artrite e doenças fúngicas como a blastomicose e coccidioidomicose. A cada dia, técnicas de identificação e de amplificação do ácido Nucleico estão cada vez mais precisas e teremos ainda mais recursos para estudarissobre determinadas doenças da Antiguidade. 7 Identificação e prevenção em ataques biológicos O uso de microrganismos para a guerra é tão antiga como a humanidade, os persas, gregos e romanos envenenavam os poços de seus inimigos jogando cadáveres. Estes procedimentos também foram utilizados na conquista da América do Norte. Em 1763 um general britânico Jeffrey Amherst ofereceu dois cobertores de um hospital que tratava a varíola a um chefe índigena, matando assim toda população indígena. Procedimentos semelhantes foram empregadas durante a Primeira e Segunda Guerra Mundial. Mesmo durante a Guerra Fria, russos e americanos pretendiam usar armas biológicas produzidas com o microrganismo Bacillus anthracis – transmite o Carbúnculo, com o vírus da varíola e outros microrganismos. O Protocolo de Genebra de 1925 proibiu a utilização de armas biológicas. Em 1972, foi realizada a Convenção sobre Armas Biológicas (BWC) que entrou em vigor em 1975. Atualmente, 150 países ratificaram a Convenção. Os agentes de risco microbiológico foram definidos em três níveis: Grupo A: Clostridium botulinum, Bacillus anthracis, Yersinia pestis, vírus hemorrágicos entre outros. Grupo B: Brucella abortus, Burkholderia pseudomallei, Salmonella typhi, Coxiella burnetii. Grupo C: Vírus Nipah, Hantavirus. De todos estes agentes biológicos, são os mais perigosos porque produzem alta mortalidade na população, tendo um grande impacto na saúde pública, por exemplo: Bacillus anthracis. As armas biológicas oferecem vantagens, tanto estrategicamente e como na tática. Podem ser utilizadas em áreas urbanas, locais, portos, nós de comunicação ferroviária industriais ou objetivos de logística, centros de transporte de tropas, assentamentos, artilharia, etc. A eficácia de armas biológicas vai depender de vários fatores, tais como a o agente biológico utilizado, o perigo e a forma de disseminação (explosões, aerossóis, sprays, etc.). 8 Além dos fatores acima referidos, existem ambientes especiais onde fatores ambientais devem ser levadas em conta na elaboração de um ataque biológico, tais como o deserto onde as temperaturas extremas do dia pode reduzir significativamente a viabilidade de microrganismos, devido fatores como a chuva, umidade e temperaturas elevadas. Embora representem, em algumas circunstâncias muito favoráveis, para um ataque biológico é geralmente visto como uma dificuldade pela cobertura vegetal, o que retarda a chegada do agente biológico para o chão. Solos, rochas frios podem prolongar a vida de agentes biológicos. (Tucker, J. 1992). Depois de um ataque biológico, as medidas a serem tomadas são: Realizar descontaminação de pessoas (usando água quente e detergentes germicidas), cuidadosamente lavar unhas e vilosidades do corpo, queimar ou lavar com água fervente e sabão a roupa contaminada. Em áreas ao ar livre, a luz ultravioleta tem capacidade germicida e elimina parte do agente biológico. Em áreas interiores, deve se realizar a limpeza de superfícies com água sanitária, realizar a descontaminação de pessoas com detergentes germicidas e destruição ou limpeza de roupas contaminadas (Pearson, 1995). O Instituto de Tecnologia de Massachusetts, desenvolveu um microchip capaz de detectar agentes biológicos em armas. É um sistema híbrido que usa células modificadas de linfócitos B que reconhecem diversos antigênos de microrganismos utilizados em armas biológicas. Quando um microrganismo é colocado em contato com estes linfócitos B, acontece a reação do antigêno com o anticorpo modificado acoplado à emissão, ocorre então uma bioluminescência que é detectada pelo chip, onde por um computador é identificado em menos de um minuto o agente biológico responsável pelo ataque. 9 Conclusão Como vimos a Microbiologia forense não é uma ciência em si, mas com base em Microbiologia clássica e molecular e que se relaciona com outras disciplinas como a Bioquímica, Genética e Paleontologia. Progressos nos métodos analíticos de todos esses ramos do conhecimento nos permitem que nos próximos anos possamos ter uma melhor compreensão dos fenômenos que ocorrem em torno da morte, como para conhecer as causas dos mesmos e, especialmente, para saber as causas que levaram à morte de nossos antepassados. O futuro da Microbiologia forense vai abrir novas portas para o conhecimento de nós mesmos. 10 Referências Bibliográficas AUFDERHEIDE, A. C. 2003. 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