Microbiologia Trabalho Fungos x Homens

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Interação homem x fungos 
 
Introdução 
 
 Os fungos são seres eucariotos que possuem seu próprio reino: o Reino Fungi. 
Antes já foram classificados como plantas e como animais. Por possuírem tamanha 
diversidade e pela dificuldade de classificá-los ganharam seu próprio reino. Eles 
possuem hoje em torno de 70000 espécies descritas, mas estima-se que isso seja 
somente 5% das possíveis espécies existentes. 
 Eles em geral são chamados de bolores, mofos ou cogumelos. Apresentam 
filamentos, as hifas, com suas paredes rijas, ricas em quitina (o mesmo que reveste os 
insetos); são heterotróficas (não possuem clorofila), produzem enzimas que degradam 
celulose e amido, por exemplo. 
 Mesmo só tendo 5% das espécies descobertas até hoje, são muito importantes 
apesar de poder causar muitos problemas como micoses ou drogas. Mas também eles 
entram na fabricação de alimentos, como bebidas, de ácidos orgânicos, de fármacos, 
entre outros produtos e ainda são decompositores. 
 Os fungos da espécie saprofágicas, juntamente com determinadas bactérias, 
desempenham um papel importante no equilíbrio da natureza, agindo como 
decompositores. Algumas espécies, pelo uso de enzimas extracelulares como as 
celulases, os fungos são os principais decompositores de partes duras das plantas, que 
não podem ser digeridas pelos animais. 
 São divididos em zigomicetos, ascomicetos, basidiomicetos e deuteromicetos, 
que são de grande importância médica. 
 
Micoses 
 
 As infecções fúngicas, conhecidas como micoses, estão difundidas em toda a 
população. Podem acometer pessoas saudáveis, sendo consideradas benignas, são mais 
um incômodo do que uma ameaça. Podem, entretanto, se tornar um problema quando o 
sistema imunológico está comprometido ou quando atingem a circulação sistêmica. 
Nesses casos, as micoses podem ser fatais. Das milhares de espécies de fungos 
conhecidas, apenas aproximadamente 50 são patogênicas para os seres humanos. 
 A preocupação com os fungos aumentou a partir da década de 1970, pelo 
aumento da incidência de infecções fúngicas. Um dos motivos que contribui para esse 
aumento foi o uso indiscriminado de antibióticos de amplo espectro, que eliminam ou 
diminuem populações de bactérias não-patogênicas que normalmente competem com os 
fungos. Outros motivos são a propagação da AIDS e o uso de imunossupressores. 
 Houve, conseqüentemente, um aumento das infecções oportunistas. Micoses 
oportunistas são infecções causadas por fungos que convivem pacificamente com o 
hospedeiro, mas que podem aproveitar algum distúrbio do sistema imunológico para se 
proliferarem de forma patogênica, promovendo uma infecção. 
Os fatores que resultam em condições favoráveis para o surgimento das micoses 
podem ser classificados em intrínsecos ou extrínsecos. Os fatores intrínsecos, ou 
próprios do hospedeiro, abrangem neoplasias, diabetes, homeopatias, síndrome da 
imunodeficiência adquirida (AIDS), entre outras doenças que alteram a imunidade 
celular, além de avanço da idade, gravidez e prematuridade. Os fatores extrínsecos são 
resultado do uso de antibióticos e corticóides, ou ainda por cirurgias de transplante e 
infecções hospitalares. 
De acordo com Trabulsi, existem alguns critérios para que uma infecção por 
fungo seja considerada uma micose oportunista. Observação do fungo ao exame 
microscópico direto; isolamento do mesmo agente em culturas seriadas; não 
identificação de outro agente patogênico. Entre os fungos oportunistas destacam-se a 
Candida, Trichophyton, Microsporum ou Epidermophyton. 
 
Candidíase 
A candidíase é uma infecção causada por fungos do gênero Candida. O agente 
mais comum é a Candida albicans, mas outras espécies podem provocar a doença. São 
mais comumente encontradas na boca, no tubo digestivo, no intestino, na orofaringe, na 
vagina ou no pênis e na pele de indivíduos. A maioria das infecções tem origem 
endógena, mas podem ter também origem exógena, por meio de infecções hospitalares e 
do uso de antibióticos e drogas imunossupressoras. 
A candidíase da mucosa oral, também conhecida como sapinho, é caracterizada 
pela presença de placas brancas, isoladas ou confluentes, aderentes à mucosa, com 
aspecto membranoso. Essa forma é comum em pacientes enfermos e também em recém-
nascidos, quando se associa à candidíase vaginal da mãe. A candidíase oral pode ser um 
indicador da AIDS em pacientes pertencentes a grupos de risco. Pode se propagar pela 
faringe, laringe e esôfago. 
Na mucosa vaginal, as lesões são semelhantes às da boca. Podem ser 
encontradas em mulheres grávidas ou diabéticas. No homem, a infecção ocorre na 
glande e pode ser sexualmente adquirida. A candidíase cutânea generalizada pode ser 
encontrada em pacientes com deficiências nutricionais e imunodeprimidos. A 
candidíase sistêmica é grave, pois seu diagnóstico é difícil de ser feito. Há polimorfismo 
das lesões, variabilidade de sinais e inespecificidade dos sintomas. Pode atingir rins, 
cérebro, coração, trato digestivo, brônquios, pulmões e sangue. Atinge entre 20% a 40% 
dos pacientes com câncer e aproximadamente 25% daqueles que recebem transplantes 
de órgãos. A patogenicidade da Candida spp. deve-se ao seu dimorfismo de parede 
(variação de antígenos), a adesinas e a produção de enzimas (proteinases e fosfolipases). 
 
Tineas 
A tinea, ou tinha, é um tipo de dermatomicose assintomática provocada 
comumente pelo Trichophyton, Microsporum ou Epidermophyton. Ocorre 
preferencialmente nos pés (pé de atleta) ou nas mãos, mas pode ocorrer também no 
couro cabeludo, na pele. Uma muito comum é a Tinea cruris, que acomete a virilha, 
provocando prurido na região. 
A infecção manifesta-se pelo aparecimento de mancha escura, marrom ou negra, 
de aspecto fuliginoso. As colônias inicialmente são úmidas, brilhantes, de aspecto 
leveduriforme, tornando-se filamentosas, aveludadas e de coloração verde-escura. 
 
Tratamento 
 Os fármacos usados para tratar as infecções fúngicas podem ser classificados em 
dois grupos. Os antibióticos antifúngicos, naturais, e os fármacos sintéticos. Nas 
infecções superficiais é amplamente recomendado o uso de preparações tópicas, em 
virtude da alta toxicidade. No caso de infecções sistêmicas, o uso deve ser feito com 
supervisão médica. 
 
- Antibióticos antifúngicos 
Podem ser fungicidas ou fungistáticos. A anfotericina atua sobre as membranas 
celulares fúngicas, onde interfere com a permeabilidade e com as funções de transporte. 
Ela cria poros na membrana, causando distúrbios ao equilíbrio hídrico e iônico à célula. 
A anfotericina possui ação seletiva, atuando contra a maioria dos fungos, alguns 
protozoários e algumas células animais. Não se liga a bactérias. A anfotericina é pouco 
absorvida quando administrada oralmente, sendo mais utilizada topicamente. Pode ser 
usada também por injeção intravenosa. 
 A nistatina é um antibiótico com mesma farmacodinâmica que a anfotericina. A 
equinocandina inibe a síntese de 1,3-β-glicano, um polímero de glicose necessário para 
manter a estrutura das paredes celulares. A griseofulvina é um fungistático, pela 
interação com os microtúbulos e pela interferência com a mitose. Os efeitos colaterais 
dos antibióticos antifúngicos são diarréia, toxicidade renal e hepática, vômitos e 
erupções cutâneas. 
 
 - Agentes antifúngicos sintéticos 
 Os azóis são um grupo de agentes fungistáticos sintéticos de amplo espectro. 
Inibem enzimas fúngicas responsáveis pela conversão de lanosterol em ergosterol, o 
principal esterol na membrana celular dos fungos. Há inibição da replicação e da 
transformação das células de levedura de cândida em hifas. São exemplos o 
cetoconazol, fluconazol, itraconazol e miconazol. Seus efeitos colaterais são diarréia, 
toxicidade renal e hepática, vômitos e erupções cutâneas. 
 
Fungos x biotecnologia 
 
Os fungos são seres de grande importância para os estudosgenéticos, pois são 
eucariotos e, portanto, possuem uma manipulação mais complexa do material genético, 
e podem reproduzir de forma rápida, o que permite conclusões mais antecipadas. Foi 
através dos estudos com fungos que descobriram que os genes eram capazes de 
codificar RNA’s funcionais. 
Com essas características, perceberam que se poderiam desenvolver técnicas de 
melhoramento genético capazes de promover um aumento significativo na produção e 
funcionalidade dos indivíduos do reino Fungi, na biotecnologia. O exemplo mais 
clássico do melhoramento na produtividade foi o aumento importante na capacidade do 
fungo Penicillium chrysogenum de produzir o antibiótico penicilina. Inicialmente, 
foram feitos melhoramentos genéticos apenas por cruzamento entre linhagens diferentes 
e pela seleção de linhagens mutantes mais apropriadas. Com o avanço da biologia 
molecular, por volta dos anos 70 a 80, começaram a aplicar técnicas de DNA 
recombinante e fusão de protoplastos, o que melhorou ainda mais a utilidade dos fungos 
na produção industrial. 
Fungos cada vez mais vêm ganhando espaço na biotecnologia. Isso se deve aos 
conhecimentos sobre suas funções e capacidades, desde a antiguidade, pois são usados, 
dentre outras ocasiões, na fermentação de pães há milênios; por processarem as 
proteínas produzidas de maneira mais eficiente do que os seres do reino Monera, assim, 
o implante de DNA clonado de outros seres é mais fielmente tratado; e, por fim, o 
produto desejado apresenta um rendimento liquido maior do que o criado pelas 
bactérias. 
Como citado brevemente, um dos casos mais conhecidos de melhoramento na 
produtividade, por utilização da genética, foi a seletividade do fungo Penicillium 
chrysogenu. Neste exemplo, desde técnicas simples até casos mais recentes de 
aprofundamento genético foram utilizados de tal forma que o rendimento alcançado foi 
de 25000 vezes a produção de penicilina em relação à linhagem original descrita por 
Fleming. 
O melhoramento genético de fungos também foi utilizado no Setor de Genética 
de Microrganismos do Instituto de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de 
Queiroz, da Universidade de São Paulo (ESALQ/USP), em Piracicaba. Aqui técnicas de 
fusão de protoplasto foram empregadas para gerar um maior aproveitamento na 
produção de ácidos orgânicos. 
No Brasil, a fusão de protoplasto foi utilizada em outra idéia inovadora. Com a 
hibridização de duas espécies de fungos, conseguiu-se gerar um indivíduo diferente e 
capaz de promover um processo de fermentação mais seguro e eficaz com uvas ácidas 
que são produzidas em determinadas regiões do país. Assim, a qualidade de 
determinados tipos de vinhos brasileiros subiu muito, pois não são mais necessárias 
várias etapas de fermentação, nem a aplicação de substratos que prejudicam a enologia 
brasileira. 
A Universidade de Brasília e a Universidade de São Paulo, seguindo uma 
tradição brasileira na produção de etanol, desenvolveram, por meio de técnicas de DNA 
recombinante, um tipo de levedura capaz de produzir o combustível a partir de amido de 
mandioca ou batata-doce. Essas leveduras, que ainda estão sob processo de 
aperfeiçoamento, podem trazer vários benefícios monetários e ambientais para o país, já 
que pode promover uma diminuição no cultivo expansivo da cana-de-açúcar. 
Talvez uma das utilizações mais freqüentes dos fungos, atualmente, seja no 
controle biológico de insetos, dentro das plantações. Aqui no Brasil, principalmente, 
como a produção agrícola é fundamental para economia, o desenvolvimento de técnicas 
de controle de pragas sem o uso de agrotóxicos é importantíssimo. Sabendo disso, cada 
vez mais os centros laboratoriais de todo o país buscam alternativas para este 
empecilho. Uma das idéias é fazer a aplicação de fungos no combate de insetos 
invasores. Neste caso, teríamos “inseticidas microbianos”, pois assim como os fungos 
são capazes de causar doenças em plantas e animais, podem infectar animais inferiores 
com alguma especificidade. Por isso, técnicas de melhoramento genético são aplicadas a 
determinadas espécies de fungos com o intuito de aprofundar o ataque contra as pragas 
desejadas e diminuir os efeitos “adversos” indesejáveis. 
Segundo alguns autores os fungos são os principais patógenos de insetos. Os 
melhores resultados estão sendo obtidos no controle da cigarrinha da folha de cana-de-
açúcar no nordeste, particularmente nos estados de Alagoas e Pernambuco e 
empregando o fungo hizium anisoplie. Vários fatores têm contribuído positivamente 
para o controle de populações de insetos e hoje poderíamos citar a conscientização 
sobre os problemas e riscos que podem advir de utilizações indiscriminadas de 
pesticidas químicos com relação à qualidade ambiental e qualidade dos produtos a 
serem consumidos. Porém a não adaptação dos fungos a quaisquer condições climáticas 
limitaram sua utilização em regiões com ausência de umidade, característica essencial 
pra o sucesso dos fungos. 
O que podemos evidenciar é que muitas vezes a habilidade de ser patogênico em 
condições laboratoriais é suplantada pela habilidade de sobrevivência as condições do 
ambiente. 
Observando estes exemplos citados, fica clara a infinidade de utilizações dos 
seres do reino Fungi na vida social humana. Esses, que são poucos exemplos, também 
são importantes para demonstrar a importância do melhoramento genético na aplicação 
prática de seres microbianos no cotidiano. 
 
A Penicilina 
 
A penicilina G é um antibiótico natural derivado de um fungo, o bolor do pão 
Penicillium chrysogenum (ou P. notatum). Ela foi descoberta em 15 de setembro de 
1928, pelo médico e bacteriologista escocês Alexander Fleming e está disponível como 
fármaco desde 1941, sendo o primeiro antibiótico a ser utilizado com sucesso. O nome 
penicilina é usado também para outros antibióticos relacionados. 
A penicilina foi descoberta em 1928 quando Alexander Fleming, saiu de férias e 
esqueceu algumas placas com culturas de microrganismos em seu laboratório no 
Hospital St Mary em Londres,quando voltou reparou que uma das suas culturas de 
Staphylococcus tinham sido contaminadas por um bolor, e em volta das colônias deste 
não haviam mais bactérias. Então Fleming e seu colega, Dr. Pryce, descobriram um 
fungo do gênero Penicillium, e demostraram que o fungo produzia uma substância 
responsável pelo efeito bactericida, a penicilina. Esta foi obtida em forma purificada por 
Howard Florey e Ernst Chain da Universidade de Oxford, muitos anos depois, em 1940. 
Eles comprovaram as suas qualidades antibióticas em ratos infectados, assim como a 
sua não-toxicidade. Em 1941 os seus efeitos foram demostrados em humanos. O 
primeiro homem a ser tratado com penicilina foi um agente da polícia que sofria de 
septicémia com abcessos disseminados, uma condição geralmente fatal na época. Ele 
melhorou bastante após a administração do fármaco, mas veio a falecer quando as 
reservas iniciais de penicilina se esgotaram. Ela salvou milhares de vidas dos soldados 
aliados na II Guerra Mundial. 
A composição de todas as penicilinas apresenta um núcleo comum de acordo com a 
fórmula: 
 
 
O núcleo comum a todas as penicilinas é o ácido 6-amino-penicilânico (6-APA) que 
embora seja biologicamente inativo é o responsável pela atividade de todas as 
penicilinas. A sua estrutura: 
 
 
 
contém 1 anel de 4 membros (1) chamado beta-lactâmico e um anel de 5 membros (2) 
denominado anel tiazolidinico. A existência do anel beta-lactâmico em todas as 
penicilinas naturais ou semi-sintéticas é responsável pela designação geral destes 
antibióticos de antibióticos beta-lactâmicos. 
A penicilina, por meio do anel beta-lactâmico acopla num receptor da parede celular 
da bactéria e interfere com a transpeptidação que ancora o peptidoglicano estrutural de 
forma rígida em volta dela. Comoo interior desta é hiperosmótico, sem uma parede 
rígida há afluxo de água do exterior e a bactéria lisa (explode). 
O Radical R dá o nome à penicilina respectiva de acordo com a Tabela 12.1. A 
estirpe original usada para a produção de penicilina na ausência de precursor produzia 
misturas das 6 primeiras penicilinas listadas na Tabela 2.1. Os estudos sobre a 
elucidação da estrutura da penicilina, contudo, levaram ao estabelecimento que a 
produção de uma dada penicilina requeria o fornecimento, normalmente em fed-batch, 
da cadeia lateral respectiva. 
 
 
 
Das penicilinas atrás apresentadas as únicas com interesse industrial e econômico, 
atualmente, são a penicilina G (benzilpenicilina) e a penicilina V 
(fenoximetilpenicilina), com uma produção e valor de mercado de cerca de 20.000 
ton/ano e 600 milhões USD (preços correntes a granel). A obtenção de uma dada 
penicilina está como se disse relacionada com o fornecimento da cadeia lateral durante a 
fermentação. Assim o fornecimento de sais de ácido fenil acético (AFA) leva à 
formação exclusiva de penicilina G enquanto que o fornecimento de sais de ácido 
fenoxi acético (AFNA) leva à formação exclusiva de penicilina V. A penicilina G foi a 
primeira a ser descoberta e sua forma usual de administração é endovenosa ou 
intramuscular, por ser mal absorvida a nível entérico, a forma oral não é utilizada. Já a 
penicilina V é administrada por via oral e absorvida a nível entérico. 
As penicilinas são eliminadas por secreção tubular nos rins. 
 
 
Bibliografia 
Trabulsi, Luiz Rachid. Microbiologia – 3. edição. São Paulo: Editora Atheneu, 1999. 
Rang & Dale. Farmacologia – 6. edição. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007. 
Goodman & Gilman – As bases Farmacológicas da Terapêutica, Editora Mac Graw Hill 
– 11ª Edição - 2006 
Tortora, G.J.; Funke, B.R.; Case, C.L. - Microbiologia. 2005- 8ªEdição - Editora 
ARTMED 
http://bsel.ist.utl.pt/publications/12-A-Producao-de-Penicilina.pdf 
http://memorias.ioc.fiocruz.br/pdf/Volume84/vol84(fsup3)_054-056.pdf