1 - Micro-organismos na natureza

Prévia do material em texto

RABELO, R. N. 
Raimundo N. RABELO 
Médico Veterinário 
Doutorando em Medicina Veterinária Preventiva na FCAV/UNESP 
HISTÓRIA 
DA 
MICROBIOLOGIA 
Profª Juliana de Andrade Cintra 
 UNIVERSIDADE DE FRANCA 
 Curso de Medicina Veterinária 
RABELO R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• MUITAS PESSOAS: 
 
– Germe, Micróbios e Micro-organismos. 
 
– Pequenas criaturas. 
• Não se enquadram como: 
– Animal, Vegetal ou Mineral. 
 
– Minúsculos seres vivos: 
• Não vistos a olho nu. 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
MICROBIOLOGIA 
 
Mikros 
pequeno 
+ 
 
Bio 
vida 
+ 
 
Logos 
ciência 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• Grupos Incluem: 
 
– Bactérias. 
 
– Fungos: 
• Leveduras e mofos. 
 
– Protozoários. 
 
– Algas. 
 
– Vírus. 
Adaptado de Tortora et al., Microbiology, 8 ed 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• Tendência: 
– Associar. 
– Micro-organismos a processos 
desagradáveis: 
 
• Infecções. 
 
• Doenças graves: 
– AIE, AIDS, Tuberculose. 
 
• Comida deteriorada. 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• NO ENTANTO: 
 
– Maioria: 
• Contribui para os homens. 
 
– Manutenção do equilíbrio entre organismos 
vivos. 
 
– Compostos químicos do nosso ambiente. 
 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• MO marinhos e de água doce: 
– Constituem a base da cadeia alimentar nos oceanos, 
lagos e rios. 
 
• MO do solo auxiliam: 
– Degradação dos detritos. 
– Incorporação do “N” da atmosfera em compostos 
orgânicos. 
– Reciclam elementos químicos do solo, água e ar. 
– Bactérias e algas possuem papel importante na 
fotossíntese. 
• Processo gerador de alimento e energia para a vida na Terra. 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• Fotossíntese: 
– Processo que produz carboidrato. 
• A partir de CO2 utilizando a luz solar. 
 
• Humanos e animais dependem de 
bactérias em seus intestinos: 
– Digestão e síntese de muitas vitaminas que se 
necessita: 
• “B”: 
– Para o metabolismo. 
• “K”: 
– Para o sangue. 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• Uso Comercial: 
 
– Utilizado na síntese de produtos químicos: 
• Acetona, Ácidos orgânicos, Enzimas, Álcoois e 
Drogas. 
 
– Indústria de alimentos: 
• Vinagre, Picles, Bebidas alcoólicas, Azeitonas 
verdes, Manteiga, Queijo, Iogurte e Pães. 
 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• Engenharia Genética: 
 
 
 
– Bactérias e outros MO produzem substâncias 
terapêuticas: 
 
• Insulina. 
 
• Hormônios do Crescimento. 
 
• Interferon. 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• Embora: 
 
– Minoria seja patogênica. 
 
– Conhecimento dos MO é necessário para: 
• Medicina Veterinária, Medicina Humana e todas as Ciências 
relacionadas à saúde. 
 
– Hospitais devem proteger pacientes de bactérias 
 comuns. 
• Normalmente são inofensivas. 
• Nocivas aos doentes e debilitados. 
RABELO, R. N. 
MICRO-ORGANISMOS NA NATUREZA 
E SEUS BENEFÍCIOS 
• Hoje sabe-se: 
 
– MO são encontrados em todos os lugares: 
• Diferentes Microbiologia: 
– Ocular, Pele, Bucal 
 
– Conhecimento da Microbiologia: 
 
• Pode ajudar e mudar vidas. 
 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Ciência: 
– Iniciada algumas centenas de anos. 
 
• Descoberta de DNA de M. tuberculosis: 
 
– Múmias egípcias de 3.000 anos. 
 
– Chama atenção: 
• Presença de MO há muito tempo ao nosso redor. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Primeiras Observações: 
 
– Descobertas mais importante na História da Biologia. 
• 1665. 
• Auxilio de um microscópio simples. 
 
• Robert Hook. 
– Relatou ao mundo que: 
• Menores unidades vivas eram “Pequenas Caixas ou Células” 
• Descoberta marcou o início da “Teoria Celular” 
– “Todas as coisas vivas são compostas de Células” 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Antony van Leeuwenhock: 
 
– Primeiro a observar organismo vivo através de 
lentes de aumento. 
 
 
 
 
– Entre 1673 e 1723: 
• Escreveu cartas a Royal Society of London. 
• Descrevendo os “ANIMÁLCULOS” que via pelo 
microscópio. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA 
 
• Após a descoberta de Leeuwenhock: 
 
– Existência de MO invisíveis. 
 
– Comunidade científica: 
• Voltou-se para a origem dessas coisas vivas. 
 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA 
 
• Até a segunda metade do século XIX: 
 
– Cientistas e Filósofos: 
 
• Acreditavam que alguma forma de vida apareceria 
espontaneamente da matéria morta. 
 
• Chamando esse processo hipotético de: 
 
– “GERAÇÃO ESPONTÂNEA” 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA 
 
• Menos de 100 anos atrás as pessoas 
acreditavam: 
 
– Sapos, Cobras e Camundongos nasciam de solos 
úmidos. 
 
– Moscas emergiam de estrume. 
 
– Larvas de insetos surgiam a partir de corpos em 
decomposição. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Francesco Redi. 
 
– Em 1668: 
• Demonstrou que larvas de insetos não surgiam 
espontaneamente de carnes apodrecidas. 
– 3 jarras: Carne apodrecida. 
» Lacradas. 
– 3 jarras: Carne apodrecida. 
» Abertas. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Seus antagonistas: 
 
– Argumentaram: 
 
• Ar fresco era necessário para a geração 
espontânea. 
 
• Iniciou novo experimento: 
– 3 jarras: 
» Cobertas com fina rede. 
» Nenhuma larva. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• John Needham. 
 
– Em 1745: 
 
• Fortaleceu o caso da geração espontânea. 
 
• Após aquecer fluidos nutrientes e colocá-los em 
frascos. 
– A solução resfriada era ocupada por MO. 
» Considerou que MO desenvolviam-se 
espontaneamente. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Lazzaro Spallanzani. 
 
– Sugeriu que os MO do ar teriam entrado nessa 
soluções após a fervura. 
 
• Fluidos nutrientes aquecidos colocados frascos 
estéreis não desenvolviam MO. 
 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• John Needham. 
– Afirmou: 
• “Força vital” tinha sido destruída pelo calor e 
mantida fora dos frascos pelos lacres. 
 
• Força vital recebeu mais crédito: 
– Laurent Lavoisier mostrou a importância do 
O2 para a vida. 
• Críticas por não haver O2 suficiente para o 
desenvolvimento de MO. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
TEORIA DA BIOGÊNESE 
 
• Rudolf Virchow. 
 
– Em 1858: 
 
• Desafiou a geração espontânea. 
 
• Conceito da “Biogênese” que preconizava: 
– “Células vivas poderiam surgir a partir de 
células vivas preexistentes” 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Louis Pasteur. 
 
– Até 1861: 
 
• Perdurou a teoria da geração espontânea. 
 
• Resolvida a questão. 
 
• Engenhosos e persuasivos experimentos 
demonstrou: 
– MO presentes no ar. 
– Podiam contaminar soluções estéreis. 
– Embora o ar não criasse MO. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Louis Pasteur. 
 
– Demonstrou que: 
 
• MO presentes: 
 
– Matéria-prima não viva. 
 
– Sobre sólidos,em líquidos e no ar. 
 
– MO destruído pelo calor: 
» Elaborados métodos para impedir o acesso de MO do 
ar aos ambientes nutritivos. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Essas descobertas formam a base: 
 
– “TÉCNICAS DE ASSEPSIA”: 
 
• Que impedem a contaminação de MO não 
desejados: 
 
– Atualmente: 
 
» Práticas rotineiras dos laboratórios e procedimentos 
médicos. 
 
» Técnicas Assépticas é o primeiro e mais importante 
conceito de qualquer microbiologista. 
RABELO, R. N. 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
• Pasteur. 
– Forneceu evidências: 
• MO não originavam-se de forças místicas dos materiais não 
vivos. 
– Qualquer aparecimento de vida espontânea: 
• Atribuída aos MO presentes no ar e nos próprios fluídos: 
– Não existe. 
 
 
– Acreditam que a geração espontânea: 
• Terra primitiva: 
– Surgiu primeira vida. 
» Não ocorre em condições ambientais atuais. 
 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• 60 anos após a descoberta de Pasteur: 
– Explosão de descoberta da microbiologia. 
 
• 1857 a 1914: 
– Nomeado de Idade de Ouro da 
Microbiologia. 
 
• Nesse período: 
– Pasteur e Koch: 
– Microbiologia como ciência. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• Agentes de muitas doenças. 
 
• Papel da imunidade: 
– Prevenção e cura das doenças 
 
• Atividades químicas dos MO. 
 
• Aperfeiçoaram as técnicas de microscopia. 
 
• Cultivo de MO. 
 
• Desenvolvimento: 
– Vacinas e técnicas cirúrgicas. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
FERMENTAÇÃO 
 
• Etapa fundamental que estabeleceu a relação 
entre MO e doenças. 
– Mercadores franceses pediram a Pasteur que 
descobrisse por que vinhos e cervejas azedavam. 
– Nessa época: 
• Cientistas acreditavam que o ar convertia os açucares dos 
fluidos em álcool. 
 
• Pasteur descobriu o contrário: 
– Leveduras convertiam o açúcar em álcool na ausência 
de ar. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
FERMENTAÇÃO 
 
• Bactérias: 
– Azedavam e danificavam bebidas. 
• Transformando o álcool das bebidas em vinagre. 
 
 
• Solução de Pasteur: 
– Aquecer cervejas e vinhos para destruir 
bactérias. 
•PASTEURIZAÇÃO. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
TEORIA DO GERME DA DOENÇA 
 
• Relação DOENÇA e MO: 
– Desconhecida até pouco tempo. 
 
 
• Antes da época de Pasteur: 
– Tratamento de doenças era feito pela tentativa 
e erro. 
– Mas as causas eram desconhecidas. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• Leveduras promoviam a fermentação: 
 
– Elo da ligação entre atividades dos MO: 
 
• Modificações físico-química nos materiais 
orgânicos. 
 
• MO devem possuir relação entre plantas e 
animais. 
 
– Especificamente que MO podem causar 
doença. 
•TEORIA DO GERME DA DOENÇA. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• Difícil aceitação: 
– Doenças eram punições de crimes ou pecados 
individuais. 
 
• Robert Koch em 1876. 
– Provou que bactérias causavam doenças. 
• Bacillus anthracis no sangue de bovinos. 
 
• Postulados de Koch: 
– Relaciona um MO específico com uma doença 
específica. 
RABELO, R. N. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
VACINAÇÃO 
 
• Edward Jenner: 
 
– Iniciou experimento: 
• Proteger as pessoas contra a varíola. 
 
– Epidemias de varíola eram muito temidas. 
 
– Uma jovem contou ao pesquisador que não contraiu a 
varíola por já ter estado doente de “VACÍNIA”. 
 
– Doença mais amena que a varíola. 
 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• Primeiro Passo: 
 
– Coletou amostras de feridas de vacínia. 
• Inoculou em um voluntário de 8 anos: 
– Arranhões. 
• Arranhões deram origem às bolhas típicas da 
doença. 
– Dias após a infecção: 
» Sintomas. 
» Recuperação rápida. 
» Não contraiu nem vacínia nem varíola. 
»VACINAÇÃO 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
 
“A PROTEÇÃO CONTRA UMA 
DOENÇA PELA VACINAÇÃO 
OU PELA RECUPERAÇÃO 
DA PRÓPRIA DOENÇA É 
CHAMADA DE IMUNIDADE”. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• Pasteur em 1880: 
 
– Descobriu como funcionava a vacinação: 
• Bactérias perdiam a capacidade de causar doença. 
• Mantidos por muito tempo em laboratório. 
 
– MO com virulência diminuída: 
• Produziam imunidade contra infecções. 
 
– Termo vacina: 
• Para cultura de MO avirulentos utilizados para 
inoculação preventiva. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
QUIMIOTERAPIA MODERNA 
 
• Estabelecida a relação entre MO e doença. 
 
 
 
• Pesquisas voltam-se: 
– Substâncias que poderiam destruir MO 
patogênicos. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• Sem prejudicar os animais e os seres 
humanos. 
– Tratamento das doenças através de 
substâncias químicas. 
»QUIMIOTERAPIA. 
 
 
• Quimioterápicos preparados de produtos 
químicos em laboratórios. 
–DROGAS SINTÉTICAS. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
• Químicos produzidos naturalmente por 
bactérias ou fungos: 
–ANTIBIÓTICOS 
 
 
• PREOCUPAÇÃO: 
– Quimioterápicos devem ser venenosos ao MO 
e não ao hospedeiro 
 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
DROGA SINTÉTICA 
 
• Paul Ehrlich: 
– Foi o primeiro que revolucionou a quimioterapia. 
– Em 1910 encontrou um agente quimioterápico: 
• SALVARSAN: 
• Derivado do arsênico e efetivo no combate à sífilis. 
• Antes desta descoberta: 
– Só a quinina era a substância química usada no tratamento da 
malária. 
– Final da década de 30: 
» Desenvolvido várias drogas sintéticas. 
– Drogas sulfurosas foram descobertas nesse período. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
ANTIBIÓTICOS 
 
• Alexandre Fleming: 
 
– Descartando culturas contaminadas por 
mofos. 
– Observou crescimento nas placas 
contaminadas. 
– Área clara ao redor do mofo: 
• Cultura parou de crescer. 
• Mofo inibia o crescimento de bactéria. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
ANTIBIÓTICOS 
 
• Identificado: 
– Penicillium notatum. 
– 1928 nomeou o inibidor ativo do mofo: 
•Penicilina. 
• Década de 40 foi testada clinicamente e produzida em larga 
escala. 
 
• 1939, René de Dubos: 
– Gramicidina e Tirocidina: 
• Produzidos por bactéria isolada do solo. 
• Bacillus brevis. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
ANTIBIÓTICOS 
 
• Muitos antimicrobianos são tóxicos: 
– Homens e animais. 
– Matam os patógenos e o hospedeiro infectado. 
• Toxicidade. 
 
• Problema específico no desenvolvimento de 
drogas antivirais: 
– Crescimento do vírus. 
– Semelhante e associado ao processo vital das células 
normais do hospedeiro. 
RABELO, R. N. 
IDADE DE OURO DA 
MICROBIOLOGIA 
ANTIBIÓTICOS 
 
• Outro Problema: 
 
– Aparecimento e dispersão de variedades 
novas de MO: 
• Resistentes aos antibióticos. 
• Mutantes. 
• Produtores de enzimas. 
– Inativa os antibióticos. 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO 
DOS 
MICRO-ORGANISMOS 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
MICRO-ORGANISMOS 
• BACTÉRIAS: 
– Organismos unicelulares, simples cujo 
material genético não está envolto por 
membrana nuclear. 
– Razão de serem chamadas de procariotos: 
• Pré-núcleo. 
– Incluem as Eubactérias e as 
Archaeabacterias. 
– A reprodução é por fissão binária: 
• Uma célula origina duas células-filhas idênticas.RABELO, R. N. 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
 MICRO-ORGANISMOS 
• FUNGOS: 
– Podem ser uni ou multicelulares. 
– São eucariotos: 
• Possui núcleo definido com material genético. 
• DNA circundado por envelope. 
• Membrana nuclear. 
– Multicelulares grandes: 
• Cogumelos. 
– Aparecem em plantas. 
– Não realizam a fotossíntese. 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
MICRO-ORGANISMOS 
• QUITINA. 
• Fungos unicelular Fungos verdadeiros: 
– Parede celular composta por quitina. 
– Leveduras. 
– Ovais maiores que as bactérias. 
• Fungos mais típicos: 
– Bolores. 
– Formam massa visível. 
– Micélio composto por longos filamentos: 
• Hifas. 
– A reprodução é sexuada ou assexuada. 
RABELO, R. N. 
Pilobolus: Bolor  Tipo de Fungo 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
MICRO-ORGANISMOS 
• PROTOZOÁRIOS: 
 
– MO unicelulares Eucariotos: 
• Pertencem ao Reino dos Protistas. 
 
– Classificação: 
• De acordo com a forma de locomoção. 
 
– Variedades de forma. 
 
– Vivem como entidades livres ou parasitas. 
 
– A reprodução e sexuada ou assexuada. 
AMEBA 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
MICRO-ORGANISMOS 
• ALGAS: 
 
– Normalmente unicelulares. 
 
 
– Pertencem ao Reino dos Protistas. 
 
 
– Eucariotos fotossintéticos de diversas formas. 
 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
MICRO-ORGANISMOS 
• ALGAS: 
 
– Parede celular de muitas algas: 
• Composta de celulose. 
 
– Presentes: 
• Água doce ou salgada, no solo e associadas às 
plantas. 
 
– A reprodução é sexuada ou assexuada. 
RABELO, R. N. 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
MICRO-ORGANISMOS 
• VÍRUS 
 
– São acelulares: 
• Diferente dos outros grupos. 
• Estrutura muito simples. 
 
– Núcleo possui um único ácido nucléico: 
• DNA ou RNA. 
 
– Núcleo é circundado por envoltório protéico: 
• Muitas vezes é revestido por membrana lipídica: 
– Envelope. 
RABELO, R. N.