Artigo Microbiologia e Microbiota Humana

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
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Minicurso: 
 
Microbiologia e a Microbiota Humana 
 
 
 
Docente orientador: Prof. Dr. Jorge Kleber Chavasco 
Ministrantes/Discentes: Ana de Souza Santos 
 Gabriella Martiniano Pereira 
 Paulo Fernando Carlstrom 
 
 
Alfenas-MG 
2017 
 
1 INTRODUÇÃO 
O conhecimento científico sobre as interações humanas relacionadas à diversidade de 
microrganismos componentes da microbiota humana se desenvolveu nos últimos anos em 
diferentes áreas da ciência. A microbiota humana é o conjunto de microrganismos que reside 
no organismo humano, o que traz benefícios mútuos (GONÇALVES, 2014). 
No corpo humano encontra-se grande quantidade de microrganismos, os quais se 
distribuem em diferentes órgãos e tecidos, podendo-se encontrar dez vezes mais células 
microbianas que células humanas. A distribuição dos microrganismos depende de vários 
fatores, tais como: umidade, acidez, temperatura e disponibilidade de nutrientes. Esses 
microrganismos influenciam o sistema imunológico, a resistência aos patógenos e o 
aproveitamento dos alimentos (GONÇALVES, 2014). 
Os diferentes microrganismos componentes da microbiota humana exercem funções 
importantes e fundamentais para a saúde humana. Segundo Cândido, Tunon e Carneiro 
(2009), a aquisição de uma microbiota residente, ou seja, uma população microbiana que 
permanece no corpo ao longo da vida ocorre em etapas. A colonização dá-se pela pele 
(Staphylococcus epidermidis), seguida pela orofaringe (estreptococos α – hemolíticos) e, em 
seguida, o trato gastrointestinal e outras mucosas. O organismo humano fornece habitats com 
condições ambientais favoráveis distintas que selecionam o crescimento e distribuição das 
populações microbianas em resposta a fatores externos e fisiológicos do hospedeiro como 
idade, dieta, estado hormonal, saúde e higiene pessoal (GONÇALVES, 2014). 
Na microbiota humana os microrganismos podem ser mutualistas, comensais e 
oportunistas. Mutualistas são os microrganismos que protegem o hospedeiro, pois produzem 
nutrientes importantes e colaboram para o crescimento e desenvolvimento do sistema 
imunológico. Comensais são os microrganismos que mantêm associações sem benefícios ou 
malefícios detectáveis, sendo estas associações neutras. Oportunistas são os microrganismos 
que causam doenças em indivíduos com o sistema imune comprometido devido a vários 
fatores, tais como nos casos de: infecção pelo vírus da imunodeficiência adquirida humana, 
terapia imunossupressora de transplantados, radioterapia, quimioterapia anticâncer, 
queimaduras extensas ou perfurações das mucosas (CÂNDIDO; TUNON; CARNEIRO, 
2009). 
O organismo humano dispõe de mecanismos de defesa contra a patogênese 
bacteriana decorrente da microbiota humana. Porém, alguns microrganismos podem agir 
como oportunistas, sendo assim, a microbiota constitui-se em reservatório de bactérias 
patogênicas e estas podem invadir os tecidos do hospedeiro causando doenças graves, mas 
apenas no caso de imunodeficiência transitória ou persistente (CÂNDIDO; TUNON; 
CARNEIRO, 2009). 
 
2 BENEFÍCIOS DA MICROBIOTA HUMANA 
Segundo Cândido, Tunon e Carneiro (2009), a microbiota é multifuncional e tem a 
capacidade de: 
o Auxiliar na digestão de polissacarídeos vegetais, na biotransformação de conjugados 
ácidos da bile e na degradação de oxalatos; 
o Sintetizar e excretar vitaminas, como ocorre com bactérias entéricas, que produzem 
vitaminas K e B12 e bactérias láticas, que produzem outras vitaminas do complexo B; 
o Impedir a colonização por patógenos, por meio da competição por sítios e nutrientes 
essenciais; 
o Antagonizar outras bactérias, por meio de síntese de substâncias inibidoras ou letais 
contra espécies não pertencentes à microbiota normal; 
o Promover o desenvolvimento de tecidos, como o ceco e tecido linfático no trato 
gastrointestinal; 
o Estimular a produção de anticorpos naturais, em baixos níveis, contra os componentes 
da microbiota normal e que são capazes de reconhecer cruzadamente patógenos 
relacionados; 
o Ajudar o sistema imune na apresentação de antígenos, o que torna o organismo mais 
tolerante a alguns determinantes imunológicos, reduzindo assim as respostas alérgicas 
a comida e antígenos ambientais. 
 
3 VARIAÇÃO DA MICROBIOTA AO LONGO DA VIDA 
O desenvolvimento da microbiota ocorre logo após o nascimento e esta influencia a 
fisiologia do hospedeiro, o desenvolvimento e morfogênese de órgãos e a manutenção do 
equilíbrio de tecidos e órgãos (GONÇALVES, 2014). As partes do corpo expostas ao 
ambiente, como a pele e a mucosa, rapidamente sofrem colonização por diversos 
microrganismos. Estes se distribuem de maneira não uniforme compondo a microbiota 
normal, a qual permanece em desenvolvimento no indivíduo até o fim de sua vida. Segundo 
Cândido, Tunon e Carneiro (2009), graças a essa distribuição, cada região habitada no 
organismo possui uma microbiota com características próprias. 
Estudos mostram que a forma de nascimento pode afetar no desenvolvimento da 
microbiota de recém-nascidos podendo afetar ainda a saúde futura do indivíduo. Segundo 
Cândido, Tunon e Carneiro (2009): 
A criança entra em contato com os microrganismos da mãe durante a 
passagem pelo canal vaginal e através do próprio ambiente hospitalar. 
As que nascem de cesariana tem este último fator como elemento 
primordial. A população bacteriana se desenvolve logo no primeiro 
dia de vida e quando nos tornamos adultos a nossa população 
bacteriana já excede o nosso número total de células somáticas e 
sexuais. 
 
A microbiota no período perinatal é influenciada pela microbiota materna, a forma de 
nascimento, o tipo de alimentação, além de outros fatores. A composição da microbiota no 
período neonatal e depois parece ter papel relevante na saúde, mas os pesquisadores ainda têm 
muito para aprender sobre o processo de formação da microbiota em bebês e quais aspectos 
podem ter relação causal com doenças futuras (MUELLER et al. 2015). 
O envelhecimento é acompanhado por alterações orgânicas que podem gerar 
problemas clínicos. Segundo Zapata e Quagliarello (2015): 
Adultos com mais de 65 anos de idade têm alta prevalência de 
doenças comorbidas e exposição concomitante a múltiplos 
medicamentos, incluindo antibióticos. Com o envelhecimento do trato 
digestório, este fica sujeito a várias mudanças: dentição e função 
salivar prejudicada, modificação da dieta, doença diverticular, dentre 
outras. Juntos, esses fatores podem contribuir para mudanças na 
microbiota e podem ainda aumentar a susceptibilidade a doenças 
infecciosas. 
 
Com isso, percebe-se que o envelhecimento pode provocar diversas modificações na 
microbiota intestinal, devido às condições orgânicas individuais. 
 
4 FATORES QUE AFETAM A COMPOSIÇÃO DA MICROBIOTA HUMANA 
Os diversos locais do organismo constituídos por flora comensal tendem a sofrer 
alterações na composição dos microrganismos. Estas alterações devem-se tanto a fatores 
ambientais, como variações na idade, dieta, estilo de vida do hospedeiro, higiene e terapêutica 
com antibióticos (FIGURA 1; SOMMER E BÄCKHED, 2013). 
 
 
Figura 1: Representação dos fatores ambientais que afetam a composição da microbiota 
intestinal. Fonte: adaptado de Sommer e Bäckhed (2013). 
 
A idade é um fator interessante que modifica a microbiota humana, uma vez que, esta 
alteração na microbiota pode ser devida, por exemplo, ao aumentoda necessidade de digerir a 
alimentação, com o objetivo de compensar a diminuição da funcionalidade do sistema 
digestório (MARIAT et al., 2009). 
A microbiota intestinal é importante para a fermentação de polissacarídeos 
provenientes da dieta que, por sua vez pode afetar a composição da microbiota bem como a 
sua atividade. Um exemplo desta situação ocorre quando o indivíduo tem uma dieta rica em 
fibras (alimentos integrais, cereais, verduras, legumes) que, leva ao aumento de substratos 
fermentáveis no intestino e da velocidade de trânsito intestinal. Consequentemente, o trânsito 
intestinal acelerado leva a que microrganismos de crescimento rápido se sobreponham aos de 
crescimento lento (GONÇALVES, 2014). 
O impacto da dieta na microbiota intestinal pode ser estimado pela forma como 
alterações alimentares em curto prazo influenciam a composição da microbiota 
(GONÇALVES, 2014). David et al. (2014) observaram alterações na composição e atividade 
intestinal em indivíduos, após 3 dias de mudanças na dieta, superando as diferenças 
interindividuais na expressão de genes microbianos. 
A microbiota intestinal é influenciada por diversas particularidades do estilo de vida 
moderno, como: melhoria do saneamento básico, urbanização, uso excessivo de antibióticos, 
menor exposição a infeções na infância, vacinação, sedentarismo, entre outros (BERNSTEIN; 
SHANAHAN, 2008). A higiene, também relacionada com a melhoria do saneamento básico, 
é um fator ambiental que pode contribuir para a alteração da microbiota. Contrário ao 
pensamento popular, a exposição escassa a microrganismos, sejam eles benéficos 
(simbiontes) ou prejudiciais (patogênicos) para o organismo, na fase inicial da vida, pode 
influenciar negativamente o desenvolvimento normal e adequado do sistema imunológico, o 
que pode ser explicado por perda de tolerância imunológica por parte do hospedeiro, 
resultando em respostas imunitárias agressivas e induzindo a ativação de mecanismos de 
autoimunidade (BOERNER; SARVETNICK, 2011; GONÇALVES, 2014). 
O tratamento com antibióticos, embora essencial em casos de infeção, podem ter 
efeitos drásticos na microbiota (especialmente na microbiota intestinal), como a eliminação da 
diversidade de microrganismos e a desregulação do sistema imunológico do hospedeiro, 
aumentando a susceptibilidade à doença. O espectro de ação do antibiótico, a dosagem e o 
tempo de duração do tratamento, a via pela qual é administrado e também as características 
relativas ao fármaco e ao organismo (farmacocinéticas e farmacodinâmicas), influenciam a 
forma como os antibióticos alteram a microbiota intestinal (JERNBERG et al., 2010). Os 
antibióticos usados no tratamento de doenças são, normalmente, de amplo espetro, atingindo 
não só as bactérias responsáveis pela infecção, como também outros microrganismos. Os 
microrganismos que resistem podem depender de produtos resultantes do metabolismo 
secundário efetuado pelas bactérias eliminadas pelo tratamento, o que pode levar à perda de 
nutrientes e/ou acumulação de produtos tóxicos, interferindo com o equilíbrio normal destes 
microrganismos, podendo também conduzir à sua eliminação (WILLING et al., 2009). 
 
5 ATIVIDADE PRÁTICA 
Para diagnosticar uma doença, frequentemente, é necessária a obtenção de uma 
amostra de material que possa conter o microrganismo patogênico. Algumas precauções são 
necessárias para realizar uma coleta adequada até a etapa de classificação do microrganismo, 
sendo: 
o Coleta de amostras assepticamente; 
o Identificação dos recipientes das amostras com o nome do hospedeiro, o número do 
quarto (caso esteja hospitalizado), a data, o horário e os medicamentos administrados; 
o Transporte imediato ao laboratório para cultura, mantendo as condições ambientais 
ótimas. 
No laboratório, amostras de tecidos infectados são cultivadas em meios diferenciais e 
seletivos na tentativa de isolar e identificar quaisquer patógenos ou organismos que 
normalmente não são encontrados em associação com estes tecidos, para então chegar-se ao 
diagnóstico sobre o(s) microrganismo(s) presente(s) na amostra em estudo (TORTORA; 
FUNKE; CASE, 2012). 
No caso da microbiota bucal, local que possui um rico ecossistema microbiano, o 
biofilme de origem bacteriana é formado sobre o esmalte dentário, o qual é composto por uma 
substância amorfa, quase invisível, formado principalmente por glicoproteínas salivares 
(CARNEIRO, 2008). 
A cavidade bucal é o local de acesso ao ambiente interno do corpo. Devido à 
existência de uma comunidade bacteriana na boca, diferentes fatores alteram funções 
fisiológicas e morfológicas no local e no restante do corpo. 
 
5.1 Visualização de bactérias em microscopia de campo escuro 
Objetivo: 
o Observar organismos vivos em material biológico. 
Método: 
o Por meio da raspagem bucal, coletar o material biológico com suabe; 
o Colocar a amostra no centro da lâmina e sobrepor esta com uma lamínula; 
o Levar ao microscópio de campo escuro e observar com a objetiva de 40x. 
 
Interpretação dos resultados: 
o Observar o tipo de microrganismo presente na amostra (bactérias, protozoários, fungos 
ou leveduras), suas formas e motilidade. 
5.2 Capacidade acidogênica da microbiota do biofilme dental 
Objetivo: 
o Comprovar a capacidade de produção de ácidos pelas bactérias do biofilme dental. 
Método: 
o Raspagem do biofilme dental e acrescentar a amostra em meio de cultura contendo 
sacarose (fonte de carboidrato) e indicador de pH. 
 
Interpretação dos resultados: 
o Observar a mudança de coloração do meio demonstrando a capacidade acidogênica 
dos microrganismos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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epidermiology of inflammatory bowel diseases. Gut 2008; 57:1185-1191. 
BOERNER, P. B.; SARVETNICK, N. E. Type 1 diabetes: role of intestinal microbiome in 
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CÂNDIDO, A. L.; TUNON, I.L.; CARNEIRO, M.R.P. Microbiologia Geral. São Cristovão: 
Universidade Federal de Sergipe, CESAD, 2009. Disponível em: 
<http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/10300604042012Microbiologia_
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CARNEIRO, R. C. Estudo da microbiota do biofilme supragengival de pacientes em 
tratamento ortodôntico com diferentes tipos de braquetes. 2008. 77 p. Dissertação 
(Mestrado em Ortodontia). Faculdade de Odontologia da Puc Minas, 2008. Disponível em: 
<http://www.biblioteca.pucminas.br/teses/Odonto_CarneiroRC_1.pdf>. Acesso em: 20 out 
2017. 
DAVID, L. A. et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature, 
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GONÇALVES, M. A. P. Microbiota – implicações na imunidade e no metabolismo. 2014. 
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Porto, Portugal, 2014. Disponível em: 
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JERNBERG, C. et al. Long-term impacts of antibiotic exposure on the human intestinal 
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MUELLER, N. T. et al. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol. 
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SOMMER, F.; BÄCKHED, F. The gut microbiota - masters of host development and 
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