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Curso Técnico em Meio Ambiente Microbiologia Ambiental AULA 5 – Microbiologia do ar: conceitos e tecnologias Liliane Rodrigues Eng. Ambiental e Segurança no Trabalho • 79% de nitrogênio • 21% de oxigênio • 0,032% de dióxido de carbono e outros gases (neônio, argônio e hélio) • partículas de pó e água (sob forma de vapor líquido ou cristais de gelo) COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA • Flora microbiana do ar: transitória e variável • Número e os tipos de agentes contaminantes do ar são determinados pelas várias fontes de contaminação existentes no ambiente • Transporte: através de ventos, massas de ar e turbulências da atmosfera • Podem ser encontrados em suspensão, em material particulado e gotas de água - BIOAEROSSÓIS CARACTERÍSTICAS • Partículas biológicas finas de diâmetro de 0,05 a 100 mm • Microbiota dispersa no ar: – Fungos, bactérias, vírus, algas, etc. BIOAEROSSÓIS • Umidade • Temperatura • Radiação • Pressão • Densidade Populacional • Microrganismos que tem os esporos como meio de propagação FATORES QUE AFETAM A MICROBIOTA DO AR - Ar externo (atmosfera) • superfície da terra - solo e água - processos industriais, agrícolas e municipaisaerossóis - Ar interno • Humanos infectados - ambiente • Fatores que interferem: - ventilação, - nº de pessoas que ocupam o ambiente - natureza e grau de atividade desenvolvida pelos indivíduos ORIGEM DOS MICRORGANISMOS • Superfície da Terra representa a principal fonte dos microrganismos • Gotículas d’água produzidas pela ruptura de bolhas de ar na microcamada • Instalações industriais, agrícolas e municipais que produzem aerossóis microbianos: – Irrigação de lavouras com efluentes de esgoto, mediante o borrifadores; – uso de Filtros gotejadores de estação de tratamento de esgotos; – Matadouros e instalações de distribuição; – Incineradores mal operados e estações de tratamento de composto esgoto orgânico e lodo de esgoto MICRORGANISMOS EXTERNOS DO AR (ATMOSFERA) • Algas, protozoários, leveduras, bolores e bactérias • fungos predominantes: Cladosporium, Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Pullularia e Agaricus • Esporos de bolores constituem a maior parte da microflora aérea • Bactérias: bacilos Gram-positivos esporulados (Bacillus) e não-esporulados (Kurthia), bacilos Gram negativos Alcaligenes) Gram positivos negativos (e cocos Gram- (Micrococus e Sarcina) • Leveduras e actinomicetos têm sido detectados em alguns locais, mas em baixa porcentagem MICRORGANISMOS EXTERNOS DO AR (ATMOSFERA) • Intensidade da contaminação microbiana é influenciada por: – mecanismos de dispersão Terra a partir da superfície da Terra, – a hora do dia, – a estação do ano, – situações de ordem climática. MICRORGANISMOS EXTERNOS DO AR (ATMOSFERA) • Habilidade do microrganismo causar doenças depende da sobrevivência e infectividade ao hospedeiro suscetível • Mas dependem ainda de parâmetros ambientais: – umidade relativa, – temperatura, – intensidade da radiação, – comprimento de onda, – tensão de oxigênio, – níveis de poluente. MICRORGANISMOS DO AR INTERNO • Fatores determinantes do grau de contaminação do ar: – taxas de ventilação, – número de pessoas que ocupam o ambiente, – natureza e grau de atividade exercida por esses indivíduos. MICRORGANISMOS DO AR INTERNO • Microrganismos: expelidos em gotículas do nariz e da boca durante o espirro, tosse, ou até mesmo pelo ato de falar. • Dimensões das gotículas: – faixa micrométrica: podem permanecer em suspensão durante um tempo, – faixa milimétrica: depositam rapidamente, como poeiras, em diversas superfícies MICRORGANISMOS DO AR INTERNO • Essa poeira pode ser veiculada pelo ar, nos períodos de atividade no interior do recinto ou através de correntes de ar. • A sobrevivência dos micro-organismos por tempo relativamente longo na poeira cria importantes riscos, particularmente em áreas hospitalares • São frequentemente encontrados: bacilos da tuberculose, bacilos da difteria e estreptococos , hemolíticos MICRORGANISMOS DO AR INTERNO • Fungos predominantes: - Cladosporium sp, Alternaria sp, Penicillium sp, Aspergillus sp, Pullularia sp e Agaricus sp ; - Esporos de bolores constituem a maior parte da microbiota aérea • Bactérias: - Bacilos gram-positivos esporulados (Bacillus sp) e não-esporulados (Kurthia sp), bacilos gram- negativos (Alcaligenes sp) e cocos gram-positivos (Micrococcus sp e Sarcina sp) PRINCIPAIS TIPOS DE MICRORGANISMOS Imagem 2- Meio de cultura com formação de colonias de Cladosporium sp. Cladosporium sp Imagem 1 Cladosporium cladosporioides é encontrado em banheiros e locais úmidos (com coloração marrom escura). Produz um grande número de esporos que podem ser transportados pelo ar, em seguida, podendo ser inalados causando problemas pulmonares. Foto 3- Bacillus megaterium, Gram-positiva 6.000nm em forma de bastonete, formando esporos. São capazes de sobreviver em algumas condições extremas, como desertos (aéreo transportadas) devido a forma esporulada. Esta bactéria em particular pode ser encontrada em superfícies que são frequentemente tocadas, causando desordem da homeostase do Ferro (Fe). Bacillus sp • Seres humanos podem expelir patógenos por gotículas de água pela conversação, tosse e espirros. • . DOENÇAS CAUSADAS POR MICRORGANISMOS PRESENTES NO AR • Em um espirro milhões de gotículas de água e muco são expelidas a cerca de 100 m/s-1 • Mas também podem ser contraídas por partículas de pó, água, etc. CURIOSIDADES • Aumenta durante o outono e inverno (aumento do número de pessoas em ambientes confinados) CURIOSIDADES PRINCIPAIS DOENÇAS CAUSADAS POR MICRORGANISMOS PRESENTES NO AR • Leveduras e fungos filamentosos estão presentes no ar • Além de alergênicos, são, em sua maioria, organismo oportunistas, que se aproveitam do estado de debilidade das defesas do organismo para causar dano, o que talvez não aconteceria em indivíduos em estado normal - FUNGOS ALERGÊNICOS PRINCIPAIS DOENÇAS • Causada pelo fungo - Histoplasma capsulatum • Epidemiologia • Rio Mississipe nos EUA, na América do Sul; na Indonésia e na África • Esporos do fungo - excrementos de morcegos ou de pássaros HISTOPLASMOSE Fonte: Rev. Soc. Bras. Med. Trop. vol.42 no.2 Uberaba Mar./Apr. 2009 • Progressão e Sintomas: - Esporos absorvidos pelos Pulmões - multiplicam-se - 9 entre 10 casos das infecções - assintomáticas e não causam problemas - Sintomas da infecção pulmonar - tosse c/ expectoração e tremores - Infecções do fígado e baço • Diagnóstico e Tratamento - Sorologia e radiografia do tórax - Tratamento - realizado com antifúngicos Ex. Anfotericina B, ceroconazol, fluconazol ou itraconazol. HISTOPLASMOSE Causada pelo fungo: Blastomyces dermatitidis. • Epidemiologia: - Zonas rurais da América do Norte, e pradarias do Canadá e na África. - Os agricultores são os mais prejudicados (solo contendo esporos), e afeta da mesma forma os cães. BLASTOMICOSE • Progressão e Sintomas: - Identica a Histoplasmose. - Individuos com imunidade baixa podem contrair: infecção de órgãos como a pele, baço, fígado e outros. • Diagnóstico e Tratamento - A expectoração é observada ao microscópio. Cultura do fungo pode ser necessária para a identificação. - O tratamento: Anfotericina B ou itraconazol.BLASTOMICOSE • Causada pelo fungo: - Cryptococcus neoformans. • Epidemiologia: Global – 1:1000.000 relação de caso de meningite • Progressão e Sintomas: - Inalação; multiplicação das leveduras no pulmão - Imunidade baixa leva a uma disseminação pelo sangue e cérebro - Dor de cabeça, náuseas, vómitos e fotofobia (sensibilidade exagerada à luz), podem durar várias semanas - Indivíduos com imunidade baixa muitas vezes morrem CRIPTOCOCOSE /MENINGITE FÚNGICA • Pneumonia: histoplasmose, blastomicose, Coccidioidomicose • Complicações: asma, rinite, bronquite e sinusite. Causando alergia. FUNGOS E AS DOENÇAS RESPIRATÓRIAS • Doença inflamatória crônica das vias aéreas que ataca o sistema respiratório - resulta na redução ou até mesmo obstrução no fluxo de ar • Ambiente c/ presença de fungos pode piorar o estado do individuo. • Sintomas: • Espirros, olhos vermelhos e lacrimejantes. • Sintomas mais avançados pode apresentar prurido nasal, coriza e obstrução nasal crônica ASMA - A rinite sazonal é conhecida fora do Brasil como febre do feno - Essa alergia caracteriza-se em aparecer em certas épocas do ano - Está associada aos grãos de pólen e esporos de fungos presentes no ar RINITE ALÉRGICA DOENÇA FONTE Psitacose (Chlamydia psittaci) Gotículas de poeira oriundas de pássaros infectados (papagaios, pombos) Doença do Legionário (Legionella Gotículas de sistemas de ar condicionado, pneumophila) tanques de armazenamento de água etc. onde a bactéria cresce Alveolite alérgica aguda (vários Esporos de fungos ou de actinomicetos fungos e actinomicetos) de matéria orgânica em decomposição (compostos, armazenamento de grãos, feno etc.) Aspergilose (Aspergillus fumigatus, Esporos de fungos inalados de matéria orgânica em A. flavus, A. niger) decomposição. Coccidioidomicose (Coccidioides Esporos em poeira de regiões desertas immitis) (América Central, do Sul e do Norte), onde o fungo cresce no solo. OUTRAS DOENÇAS ADQUIRIDAS Aspergillus fumigatus. (A) Esporóforo do fungo em cultura. Os esporos são produzidos em fiálides que emanam de um hifa vertical com forma de bastão. (B) Seção de tecido do pulmão contendo hifas de Aspergillus. O crescimento intenso de hifas no pulmão é chamdo um aspergiloma. http://www.biology.ed.ac.uk/research/groups/jdeacon/microbes/airborne.htm (Madigan et al., 2004: Microbiologia de Brock) SISTEMA RESPIRATÓRIO HUMANO E AS REGIÕES SELECINADAS PELOS MICRORGANISMOS Bioaerossóis menos de 1.000 UFC/m3 (OSHA*: Field Technical Manual) Amostras de superfície menos de 100 UFC/in 2 ** em dutos de ventilação (NADCA***) Ar interno 750 UFC/m3 (fungos) (ANVISA****, Resolução (RE) Nº 9 de 2003. Padrões Referenciais de Qualidade do Ar Interior, em ambientes climatiza dos artificialmente de uso público e coletivo Ambientes hospitalares CP 109, 2003 ANVISA *OSHA = Occupational Safety & Health Administration, U.S. Department of Labor **UFC = Unidades formadoras de colônia por metro cúbico *** NADCA = National Air Duct Cleaners Association, USA ****ANVISA = Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Brasil Fonte: www.eagleih.com/microbiology.html LIMITES ACEITÁVEIS DE MICRORGANISMOS NO AR PARÂMETRO NÍVEL 0 NÍVEL 1 NÍVEL 2 NÍVEL 3 Partículas microbiológicas totais no ar 750 UFC/m3 500 UFC/m3 200 UFC/m3 50 UFC/m3 • Nível 0: corresponde à “área onde o risco não excede aquele de ambientes de uso público e coletivo”. • Nível 2: UTI neonatal e a área coletiva de uma UTI e salas de cirurgia • Nível 3: Quartos de internação de imunodeprimidos e salas de cirurgia especializada (ortopedia, neurologia, cardiologia, transplante) PARÂMETROS MICROBIOLÓGICOS DE QAI (QUALIDADE DE AR INTERNO) AMBIENTES HOSPITALARES (ANVISA, CP Nº 109 DE 2003) EXERCÍCIOS 1. Quais são as origens dos microrganismos do ar? Cite 3 exemplos. 2. Qualquer tipo de microrganismo é apto para viver no ar? 3. Qual a característica dos mais resistentes? 4. Caracterize os fungos presentes no ar. 5. Na Criptococose (Meningite fúngica), depois de se multiplicarem em pacientes com a imunidade baixa, eles podem migrar para que lugar do cor humano? E por que este meio é bom pra sua multiplicação? 6. Cite 2 tipos de tratamento para combater os fungos citados. • DAVIDSON, Eric A. ; JANSSENS, Ivan A. Temperature sensitivity of soil carbon decomposition and feedbacks to climate change. Nature 440: 165-173, 2006. • MADIGAN, Michael T.; MARTNKO, John M.; PARKER, Jack. Microbiologia de Brock. 12 ed. Editora: Artmed. São Paulo. 2010. • MAIER, Raina M.; PEPPER Ian L.; GERBA Charles P. Environmental Microbiology. 2ª ed. Editora: Aca- demic Press. 2009. • PELCZAR, Michael Joseph; CHAN, E.C.S; KRIEG, Noel R. Microbiologia: conceitos e aplicações. 2.ed. São Paulo: Makron Books, 2005. • SHARMA, P.D. Environmental Microbiology. Alpha Science Int, 2005. REFERÊNCIAS Número do slide 1 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 � Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Número do slide 30 Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36
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