Mecanismos de Agressão e Defesa - Agentes Patogênicos e Biossegurança

MECANISMOS DE AGRESSÃO E DEFESA CAPÍTULO 1 AGENTES PATOGÊNICOS E BIOSSEGURANÇA Mauricio Peixoto Vinicius Canato Santana Introdução Nesta unidade estudaremos os mecanismos básicos de agressão e defesa visando compreender os aspectos da imunologia da microbiologia e da parasitologia Para isso vamos explorar as principais características dos organismos patogênicos tais como as bactérias os fungos os vírus e os parasitas Você já imaginou como as áreas da imunologia microbiologia e parasitologia podem estar relacionadas Bactérias vírus fungos e parasitas na maior parte das vezes são vistos como organismos patogênicos capazes de provocar apenas doenças mas você sabia que nem todos são maléficos para os seres humanos No decorrer desta unidade você conhecerá também a grande diversidade de microrganismos suas características grupos distintos e classificação bem como a estrutura a morfologia a virulência a genética e o crescimento dos agentes infecciosos Você irá se surpreender com a grande variedade desses agentes Compreender a complexidade dos agentes patogênicos e de que modo a biossegurança pode impactar na vida das pessoas é de extrema importância para aqueles que desejam atuar na área da saúde Você já se perguntou quais são os cuidados que os profissionais que atuam em ambientes onde os agentes patogênicos circulam devem tomar para evitar que sejam contaminados e contaminem terceiros Para que você possa compreender melhor as medidas que podem auxiliar a minimizar os riscos relativos aos agentes patogênicos nos dedicaremos aqui a estudar sobretudo a importância da aplicação das normas de biossegurança e de métodos químicosfísicos para controle microbiano Vem com a gente e bons estudos 11 Bactérias vírus fungos e parasitas estruturas morfologia virulência genética e crescimento Os micróbios também chamados de microrganismos são seres vivos tão minúsculos que em geral é necessário um microscópio para sua visualização Individualmente muito pequenos para serem visualizados a olho nu o grupo inclui bactérias fungos leveduras e bolores protozoários um tipo de parasita e algas microscópicas Também inclui os vírus que entidades acelulares muitas vezes consideradas como o limite entre o vivo e o não vivo TORTORA FUNKE CASE 2016 Hoje sabemos que os microrganismos são encontrados em quase todos os lugares e apesar de apenas uma minoria dos microrganismos ser patogênica causadora de doenças o conhecimento prático sobre os micróbios é necessário para a medicina e para as ciências re lacionadas à saúde pois apesar de termos a tendência de associar esses pequenos organismos apenas a infecções incômodas a transtornos comuns como alimentos deteriorados ou a outras doenças mais severas como a Aids A maioria dos microrganismos na verdade auxilia na manutenção do equilíbrio da vida no nosso meio ambiente Microrganismos marinhos e de água doce constituem a base da cadeia alimentar em oceanos lagos e rios Os micróbios do solo auxiliam na degradação de resíduos e na incorporação do gás nitrogênio do ar em compostos orgânicos reciclando assim elementos químicos do solo água organismos vivos e ar Certos micróbios têm um papel fundamental na fotossíntese pro cesso gerador de oxigênio e alimento que é crucial para a vida na Terra TORTORA FUNKE CASE 2016 p2 Vemos assim que os microrganismos são essenciais para a sobrevivência dos seres humanos na terra e deles também depende o seu equilíbrio VOCÊ O CONHECE O cientista alemão Paul Ehrlich foi o primeiro a pesquisar os agentes antimicrobianos Ele desenvolveu o conceito de toxicidade seletiva no século XX e em seus trabalhos observou que dependendo do agente utilizado somente os microrganismos tinham uma coloração alterada o que não era observado no tecido animal Nessa época ele descobriu vários agentes químicos como por exemplo a Salvarsan utilizada contra a sífilis Você já deve ter percebido que o estudo dos microrganismos pode ser bastante complexo por isso neste tópico vamos estudar detalhadamente os principais deles entendendo como cada grupo é classificado e quais são suas principais características Vamos lá 111 Bactérias As bactérias estão entre os microrganismos mais conhecidos São temidas por muitos pois podem causar em certas ocasiões doenças bastante graves para os seres humanos Por outro lado elas também podem ser benéficas participando da microbiota normal do nosso corpo protegendo superfícies corporais e até mesmo servindo para o uso em processos industriais Neste item vamos estudar algumas características das bactérias que são microrganismos pertencentes ao Reino Monera e possuem como característica serem unicelulares e procariontes por não observarmos um envoltório nuclear protegendo seu material genético Para que você conheça melhor algumas estruturas que compõem a célula bacteriana e como a sua morfologia pode variar entre os diferentes grupos de bactérias vamos a partir daqui estudar com mais detalhes a relação entre a morfologia e a estrutura Com relação à sua estrutura as bactérias de importância médica apresentam diferentes formatos Seus formatos são uma característica genética e normalmente elas são monomórficas mantêm uma única forma Clique nas abas a seguir e veja as suas diferentes formas Cocos Essas bactérias possuem um formato arredondado e podem ser encontradas em formas isoladas ou em grupos denominados de colônias As colônias recebem os nomes de acordo com o formato final Quando se encontram aos pares são chamadas de diplococos Quando apresentam um formato de cachos são classificadas de estafilococos e quando estão enfileiradas são chamadas de estreptococos A forma menos frequente é a sarcina em que as bactérias formam um cubo de oito cocos Bacilos São bactérias que possuem um formato de bastão Alguns bacilos podem ter uma aparência muito similar a um coco Essas bactérias são chamadas de cocobacilos BRASIL 2013 Vibriões Bactérias que lembram o formato de uma vírgula Espirilos Bactérias que têm aparência espiralada O formato é portanto um importante critério para a classificação das bactérias uma vez que sua forma serve para diferenciálas a partir de sua morfologia e estrutura VOCÊ SABIA Em microbiologia o termo bacilo pode ser utilizado em dois sentidos O primeiro se refere ao formato da célula como vimos anteriormente e o segundo quando nos referimos ao gênero de uma bactéria Exemplos Bacillus anthracis Bacillus cereus e o Bacillus subtilis 06062022 1938 Mecanismos de Agressão e Defesa httpsstudentulifecombrContentPlayerIndexlcw23L2bC3tm5HwQi7vLxQ7CA3d3dlAGYp2D7wKBr2EOX5CRCFpw3d3dcd 528 A seguir estudaremos quais sao as principais estruturas que uma bacteria possui Para visualizar do que se compoe a estrutura de uma celula bacteriana arraste os blocos e complete as lacunas associandoas aos conceitos Figura 1 As diferentes formas de bacterias Alem das mais comuns temos tambem as formas de espiroquetas e corynebacterium bacterias bacilares pequenas Fonte Sakurra Shutterstock 2020 Estrutura Função Composição Membrana plasmática ou membrana citoplasmática bacteriana Barreira de proteção Lipoproteínas sendo os fosfolipídios os mais importantes Parede celular Manutenção da estrutura da bactéria Peptideoglicanas Membrana externa Barreira extra que impede a entrada de algumas substâncias Lipopolissacarídeos Espaço periplásmatico Armazenamento de diversas enzimas e proteínas incluindo hidrolases proteínas de ligação envolvidas no transporte e quimiorreceptores Peptidoglicano diversas enzimas e proteínas Cápsula Proteção aumenta a virulência Polissacarídeos Flagelos Locomoção Flagelina Pelos ou fímbrias Adesão da bactéria Proteínas A composição dessa parede é diferente nos dois grupos de bactérias Grampositivas e negativas e é essa diferença que permite a identificação pelo método Gram Quadro 1 Estruturas que compõem uma bactéria Fonte Elaborado pelo autor baseado em MADIGAN et al 2016 Independentemente de sua forma as bactérias podem ser classificadas por um tipo de coloração desenvolvida por um médico dinamarquês chamado Hans Christian Joachim Gram Clique nos botões a seguir e veja que a coloração de Gram classifica as bactérias da seguinte forma Grampositiva Parede celular simples composta principalmente por uma única macromolécula mas com grande quantidade de peptidoglicano em torno de 70 a 75 quando coradas pela coloração de Gram elas adquirem coloração roxa Gramnegativa 06062022 1938 Mecanismos de Agressão e Defesa httpsstudentulifecombrContentPlayerIndexlcw23L2bC3tm5HwQi7vLxQ7CA3d3dlAGYp2D7wKBr2EOX5CRCFpw3d3dcd 728 As bacterias possuem material genetico em seu interior Clique nos botoes a seguir e veja que esse material pode ser encontrado e organizado de duas maneiras distintas Nucleoide Parede celular complexa formada por uma ou poucas camadas de peptideoglicano nao ultrapassando 5 na sua composiçao Quando coradas pela coloraçao de Gram adquirem coloraçao rosa Figura 2 Esquema da estrutura de uma bacteria Fonte BlueRingMedia Shutterstock 2020 O nucleoide não possui membrana nuclear É formado por uma única molécula de DNA dupla hélice o cromossomo bacteriano Plasmídeo São moléculas de DNA circulares independentes do cromossomo bacteriano Geralmente possuem poucos genes Alguns genes de resistência a antibióticos são armazenados nessas estruturas Nem todas as bactérias possuem plasmídeos Figura 3 Bacillus anthracis causador do Anthrax Fonte Kateryna Kon Shutterstock 2020 O citoplasma bacteriano é limitado pela membrana plasmática e não possui organelas membranosas como complexo de Golgi e Retículo Endoplasmático É constituído de uma solução aquosa na qual estão dissolvidas partículas insolúveis necessárias ao metabolismo celular como por exemplo Ribossomos Os ribossomos das bactérias são responsáveis pela síntese de proteínas Grânulos Os grânulos são responsáveis por compor outras estruturas celulares e servem também de substância de reserva Os estudos que relacionam genética e virulência são extremamente importantes para o profissional da área Tendo isso em vista vamos a partir daqui buscar abordar esse tema mais profundamente O genoma bacteriano é constituído de cromossomos e plasmídeos Os cromossomos possuem o DNA que carrega a informação genética nos genes O cromossomo bacteriano é um DNA dupla fita circular altamente empacotado disperso no citoplasma nucleoide Já os plasmídeos são moléculas de DNA dupla fita circulares menores que os cromossomos que carregam informação genética não essencial à célula mas conferem uma vantagem seletiva sob diversas condições TRABULSI ALTHERTUM 2015 As mutações e as recombinações genéticas fornecem a variabilidade genética nas bactérias As mutações podem ser geradas de forma espontânea geralmente ocasionadas por um erro durante a replicação do DNA ou induzida provocadas por um agente mutagênico físico ou químico Já a recombinação pode ocorrer de três formas sendo elas Transdução quando o material genético é transferido por um bacteriófago de uma bactéria para outra Conjugação quando o material genético é transferido por meio do contato entre duas células bacterianas Transformação quando o DNA livre é incorporado após uma lise celular A grande variabilidade genética observada nas bactérias está diretamente ligada à aquisição e transferência dos genes que codificam os fatores de virulência VOCÊ QUER LER A autora e bióloga Alanna Collen em seu livro 10 humano como os microrganismos são a chave para a saúde do corpo e da mente mostra as últimas pesquisas científicas sobre os microrganismos que habitam o corpo humano e a influência desses microrganismos no funcionamento do nosso sistema imunológico como por exemplo sua relação com doenças como autismo transtornos mentais alergias diabetes e outras Vale a pena conferir O termo virulência se refere à capacidade de uma bactéria vírus fungo ou parasita produzir a doença no hospedeiro É como o nome diz determinada pelos fatores de virulência expressos nas células São consideradas fatores de virulência bacterianos aquelas estruturas ou estratégias que permitem que a bactéria entre repliquese disseminese e sobreviva aos mecanismos de defesa do hospedeiro BROOKS et al 2014 112 Crescimento O aumento no número de bactérias é o que chamamos de crescimento bacteriano Esse aumento se dá por meio dos processos de reprodução das células por fissão binária ou por brotamento A fissão binária processo de divisão assexuado ocorre com a geração de duas células filhas com o genoma completo e é comumente encontrada na maioria das bactérias Essas duas células se dividem originam quatro células e assim ocorre sucessivamente Podemos chamar o tempo que uma célula leva para se dividir em duas de tempo de geração Esse tempo é variável entre as bactérias podendo ser de 1 até 24 horas MADIGAN et al 2016 Para determinar o crescimento de uma bactéria experimentalmente ela deve ser semeada em meio de cultura em estado líquido e acompanhada em condições controladas O seu crescimento segue uma curva que pode ser dividida em quatro etapas Explore o gráfico a seguir clicando em cada uma de suas etapas e correlacionando os eventos ocorridos com o tempo e número de bactérias no meio Figura 4 Representação do crescimento bacteriano em meio de cultura Fonte WANG et al 2015 p 2 113 Vírus Os vírus são responsáveis por várias doenças infecciosas humanas e podem provocar desde um resfriado até o imunocomprometimento como o causado pelo vírus do HIV Eles são considerados parasitas celulares obrigatórios pois não conseguem realizar suas atividades metabólicas se não estiverem no interior de uma célula hospedeira Possuem o seu material genético DNA ou RNA envolto por um capsídeo protéico que pode ser recoberto por um envelope composto por proteínas carboidratos e lipídeos Eles podem ainda infectar uma variedade de organismos desde os vertebrados as plantas fungos e até mesmo outros vírus LA SCOLA et al 2008 tradução nossa A partícula viral infecciosa chamada de vírion possui o seu material genético DNA ou RNA protegido por uma camada de proteínas que além de proteger atua como veículo de transmissão de uma célula hospedeira para outra Os vírus podem ter seu material genético sob forma de fita simples ou fita dupla Dessa maneira é possível termos vírus com DNA fita simples ou fita dupla e RNA fita simples ou fita dupla O capsídeo viral composto por proteínas protege o material genético formado por capsômeros que são subunidades proteicas e podem ser de um único tipo ou ter uma variedade de tipos Em alguns vírus encontramos um envelope que recobre o capsídeo e é composto por proteínas lipídeos e carboidratos No entanto nem todos os vírus possuem o envelope recobrindo o capsídeo nesse caso eles são chamados de vírus não envelopados TORTORA FUNKE CASE 2016 CASO Você sabia que as pessoas infectadas pelo vírus HIV são tratadas com medicamentos que chamamos de antirretrovirais A terapia antirretroviral é uma combinação de medicamentos que impede a replicação do vírus Se o tratamento for seguido fielmente ele pode reduzir consideravelmente o número de vírus presente no sangue Recentemente foi publicado um estudo na conceituada revista cientifica The Lancet confirmando que o tratamento eficaz com os antirretrovirais impedia a transmissão do vírus HIV entre os casais COHEN 2019 Isso é possível uma vez que a pessoa infectada possui níveis indetectáveis do vírus por conta do tratamento com antirretrovirais Temos aqui um exemplo da importância de se conhecer o agente infeccioso para que se possa utilizar o tratamento mais eficiente e eficaz Em sua maioria os vírus entram em seus hospedeiros pelas mucosas do trato gastrointestinal ou trato respiratório Isso ocorre principalmente por meio da ingestão de alimentos ou água contaminados mas outras formas de transmissão também são possíveis como no caso das doenças virais sexualmente transmissíveis como HIV HPV ou pelo contato com sangue e hemoderivados contaminados 114 Crescimento Por serem parasitas celulares obrigatórios é extremamente difícil acompanhar o crescimento do vírus como fazemos com as bactérias em meios de culturas Entretanto os vírus podem se multiplicar de duas formas pelo ciclo lítico ou pelo ciclo lisogênico Ciclo lítico Esse ciclo é dividido em cinco etapas adsorção penetração biossíntese maturação e liberação Iniciando pela adsorção as partículas virais colidem com a célula na qual ocorre a ancoragem dessas partículas Após a adsorção ocorre a penetração momento em que o vírus injeta seu material genético na célula Quando o material genético alcança o citoplasma da célula hospedeira ele inicia o comando para a síntese de proteínas e ácidos nucleicos virais e assim iniciase a etapa da biossíntese Na etapa de maturação novas partículas virais são montadas ocorrendo o rompimento da membrana da célula hospedeira e a liberação dos vírus que podem invadir novas células e iniciar o processo de multiplicação ESTRUTURA DO VÍRUS ENVELOPE INVÓLUCRO PROTEICO ÁCIDO NUCLEICO material genético DNA ou RNA GLICOPROTEÍNAS DE SUPERFÍCIE Figura 5 Esquema da estrutura de um vírus envelopado Fonte SkyPics Studio Shutterstock 2020 Os vírus envelopados são vulneráveis aos solventes orgânicos como o éter devido a presença de lipídeos na composição de seu envelope As glicoproteínas presentes na composição do envelope são os antígenos principais dos vírus e estão associadas ao reconhecimento e ligação aos receptores celulares específicos durante o processo de infecção das células Ciclo lisogênico Nesse ciclo não ocorre a morte da célula hospedeira Aqui o vírus insere seu ácido nucleico na célula hospedeira que continua funcionando normalmente O material genético do vírus então é incorporado ao DNA da célula hospedeira que ao realizar mitose gera células filhas com o novo genoma viral Assim a célula que foi infectada transmite o material genético para todas as células filhas que também estarão portanto infectadas 115 Fungos Os fungos são seres eucariontes unicelulares ou pluricelulares quimioheterotróficos que utilizam a matéria orgânica do ambiente para obter energia e carbono para realizar suas atividades metabólicas Fungos não realizam fotossíntese e a sua reserva energética é o glicogênio MORAES PAES HOLANDA 2009 Suas células possuem uma parede celular constituída de quitina uma proteína Algumas espécies de fungos são parasitas e outras são saprófagos pois decompõem matéria orgânica Entre as mais de cem mil espécies de fungos descritas na literatura somente duzentas podem causar doenças em seres humanos animais e plantas Existem ainda fungos aeróbios e anaeróbios Na indústria são utilizadas por exemplo as espécies anaeróbias facultativas para os processos de fermentação 116 Estrutura e morfologia Todas as células dos fungos possuem seu material genético DNA envolvido por carioteca A seguir você verá as principais estruturas das células fúngicas Parede celular composta de quitina ou por polissacarídeos de natureza celulósica ela fornece rigidez para a célula A presença de glicocálice ancorado pelas glicoproteínas e glicolipídios fornece um reforço da superfície celular e promove o reconhecimento entre as células ajudando estas a se unirem As células eucarióticas não possuem peptideoglicanas o que impede que os antibióticos como a penicilina que têm como alvo peptideoglicanas afetem as células de quem está sendo tratado por esse medicamento Membrana plasmática possui duas camadas de fosfolipídios revestidas por proteínas As invaginações presentes na membrana dão origem a um sistema de vesículas ou vacúolos que realizam o contato com o meio externo e o interno Figura 6 À esquerda observamos a estrutura de uma célula de um fungo filamentoso À direita temos a estrutura de uma levedura Fonte Designua Shutterstock 2019 Cogumelos possuem uma parte do corpo crescendo abaixo do solo e uma parte aérea com formato de chapéu Essa parte aérea é chamada micélio reprodutivo ou corpo de frutificação porque é nela que ocorre a reprodução sexuada e a formação de estruturas que darão origem aos esporos responsáveis pela reprodução assexuada Classificação e virulência Os fungos podem ser classificados em cinco filos diferentes Ascomicetos Basidiomicetos Zigomicetos Omicetos e Deuteromicetos A maioria dos fungos patogênicos são pertencentes ao filo Deuteromicetos A maior parte dos fungos saprófitos podem ser patógenos primários ou oportunistas São denominados de primários aqueles que são capazes de penetrar em tecidos saudáveis desenvolverse e provocar danos no hospedeiro imunocompetente Os fungos considerados oportunistas são aqueles que causam uma enfermidade aos seres humanos quando o sistema de defesa não está responsivo As principais vias de transmissão são as vias aéreas ou por contato direto com objetos contaminados Para que uma infecção por fungos se aloje vai depender da virulência do fungo e como o sistema imunológico do hospedeiro se encontra no momento do contato Os indivíduos imunocomprometidos são os mais atingidos pelas infecções fúngicas Crescimento Os fungos podem se reproduzir assexuadamente ou sexuadamente As hifas que compõem o micélio podem atingir a superfície e entrar em contato com o ar Essas hifas podem desenvolver em suas extremidades os esporos chamados de conídios Os conídios são assexuados e altamente resistentes à desidratação Citoplasma no citoplasma encontramos as mitocôndrias vacúolos ribossomos retículo endoplasmático aparelho de Golgi glicogênio responsável pela reserva energética peroxissomos e lisossomos Núcleo podem ter mais de um núcleo envolto por uma carioteca Dentro do núcleo encontrase o nucléolo contém DNA RNA e proteínas Cápsula alguns fungos apresentam uma cápsula mucopolissacarídica composta por polímeros de cadeias ramificadas Os diferentes níveis de ramificações desses polímeros da cápsula podem interferir na fagocitose mediados pelos sistemas de complemento e impedir a produção de óxido nítrico pelos macrófagos CORDERO et al 2011 tradução nossa Logo são importantes na virulência do fungo patogênico As características morfológicas permitem identificar os diferentes fungos que podem ser classificados como bolores leveduras e cogumelos Levedura são unicelulares ovais ou alongadas se reproduzem por brotamentos Bolores ou fungos filamentosos são multicelulares e multinucleados possuem micélio vegetativo pluricelular filamentoso Nesse tipo de fungo as várias células que o compõe se organizam formando estruturas denominadas hifas Por sua vez um conjunto de hifas filamentos longos e delgados é denominado micélio Existem fungos que produzem diferentes esporos sexuais Os esporos dos bolores são originados da fusão de gametas unicelulares ou de gametângios hifas especializadas Já em outros tipos de fungos temos a formação de esporos por meio da fusão de duas células haploides após meiose e mitose resultando em esporos individuais Parasitas protozoários e helmintos Todos os protozoários são unicelularese eucariontes Existe uma enorme variedade de formas que podem ser de vida livre ou parasitas que podem se reproduzir sexuadamente com a união de gametas ou assexuadamente divisão celular Dentre os protozoários que se reproduzem sexuadamente há a formação de gametas masculinos e femininos que após a união formam uma célula diploide Já os protozoários que fazem a reprodução assexuada podem realizar a divisão binária merogonia esporogonia e a esquizogonia Os protozoários se diferenciam dos fungos pois não apresentam parede celular rígida COURA 2013 Números protozoários são causadores de doenças como malária doença de Chagas leishmanioses toxoplasma entre outras Os helmintos comumente conhecidos como vermes são pluricelulares de vida livre ou parasitas seus hospedeiros incluem o ser humano Clique nas abas a seguir e veja que podemos classificar os protozoários em três filos sendo Platyhelminthes Vermes que possuem o corpo achatado e possuem um tubo digestivo ausente ou primitivo São representantes desse filo Taenia solium Taenia saginata e Schistosoma mansoni Nemathelminthes Vermes que possuem o corpo cilíndrico e o tubo digestivo completo São representantes desse filo Ascaris lumbricoides Ancylostoma duodenale e Enterobius vermicularis Annelida São vermes que não parasitam Os parasitas podem apresentar ciclos de vida monóxeno ou heteróxeno O que caracteriza o ciclo de vida monóxeno é a necessidade de apenas um hospedeiro para completar seu ciclo de vida por exemplo Ascaris Enterobius Strongyloides Diferentemente os parasitas que possuem o ciclo heteróxeno necessitam de dois ou mais hospedeiros para completar seu ciclo de vida por exemplo Taenia Plasmodium Trypanosoma Leishmania Classificação e virulência Grande parte dos protozoários faz uso da fagocitose para englobar e ingerir partículas sólidas Outros protozoários possuem o citostoma para engolir uma célula bacteriana inteira ou pequenas células eucarióticas Os protozoários podem ser classificados pelo seu modo de locomoção NEVES 2016 Os Sarcodinas amebas são aqueles que se locomovem por movimentos ameboides Figura 7 O Trypanosoma cruzi é o agente causal da doença de Chagas Fonte Kateryna Kon Shutterstock 2020 Os que utilizam os flagelos chamamos de Mastigophora ou flagelados e os de cílios de Ciliophora ou ciliados Os protozoários imóveis são denominados de Apicomplexa ou esporozoários Veja a seguir alguns exemplos de cada grupo Mastigophora Tripanosoma cruzi causador da Doença de Chagas Sarcodinas Entamoeba histolytica que pode provocar uma disenteria amebiana ou amebíase Ciliophora O representante mais conhecido é o Paramecium Apicomplexa Um de seus principais representantes são os plasmódios causadores da malária Neste tópico tivemos por objetivo estudar a estrutura morfologia virulência genética e crescimento das bactérias fungos e parasitas Agora que você já está familiarizado com esse universo de microrganismos passaremos a estudar mais especificamente as normas de biossegurança e os procedimentos que devemos ter com relação a elas 12 Procedimentos de biossegurança e aplicação no controle microbiano O objetivo da aplicação das normas de biossegurança em ambientes da área de saúde seja para fins educacionais ou hospitalares é evitar ou minimizar os riscos de acidentes no uso desses ambientes A biossegurança por definição compreende um conjunto de ações normas destinadas a prevenir controlar mitigar ou eliminar riscos inerentes às atividades que possam interferir ou comprometer a qualidade de vida a saúde humana e o meio ambiente Desta forma a biossegurança caracterizase como estratégica e essencial para a pesquisa e o desenvolvimento sustentável sendo de fundamental importância para avaliar e prevenir os possíveis efeitos adversos de novas tecnologias à saúde BRASIL 2010 a p 15 Para refletir sobre o conceito de biossegurança e como aplicála em situações reais considere a situação apresentada a seguir VAMOS PRATICAR A Organização Mundial da Saúde OMS considera que a gripe é um dos desafios da saúde pública Segundo dados da mesma organização estimase que um bilhão de pessoas podem se contaminar com o vírus conhecido como influenza O controle da disseminação desse vírus é um desafio uma vez que ele é de fácil transmissão Situaçãoproblema Você já deve ter ouvido falar que criança sobretudo quando começa a frequentar a creche vive doente Em ambientes fechados ou semifechados como as creches e escolas a propagação do vírus causador da gripe é mais elevada As crianças são mais suscetíveis a terem complicações graves causadas pela gripe Todo ano nas estações mais frias quando os locais ficam sem circulação de ar aumentam os casos de gripe A forma de prevenção de contaminação entre crianças e cuidadores já são bastantes difundidas Baseado nessa informação você por exemplo de diretora de uma creche tomaria quais medidas para evitar um surto da doença caso soubesse da presença de uma criança ou adulto gripado Em 8 de junho de 1978 o Ministério do Trabalho aprovou as normas regulamentadoras NRs referentes à segurança e saúde do trabalhador Especificamente a NR9 estabeleceu a obrigatoriedade do Programa de Prevenção de Riscos Ambientais PPRA como medida de proteção à saúde e integridade do trabalhador Os tipos de riscos ambientais são classificados como riscos de acidentes ergonômico físico químico e biológico Esse último se refere aos agentes biológicos que podem causar danos à saúde do trabalhador como por exemplo as bactérias vírus fungos ou protozoários Os agentes biológicos podem ser classificados em cinco classes de risco biológico conforme as Diretrizes Gerais para o Trabalho em Contenção com Material Biológico BRASIL 2010 b São elas classe de risco I baixo risco individual e coletivo baixa probabilidade de o agente causar uma enfermidade Exemplo Lactobacillus classe de risco II risco moderador para o individual e limitado risco para a comunidade pode vir a causar uma infecção porém existem medidas terapêuticas e profiláticas Exemplo Schistosoma mansoni classe de risco III alto risco individual e risco moderado para a comunidade os agentes biológicos de classe III podem causar graves infecções em humanos e animais mas existem tratamentos eficazes Exemplo Bacillus anthracis classe de risco IV alto risco para o individual e para a comunidade os agentes biológicos de classe IV são de fácil propagação e não existem medidas profiláticas e nem terapêuticas eficazes São altamente patogênicos Exemplo vírus Ebola classe de risco V alto risco de contaminação em animais e do meio ambiente são os agentes biológicos que não existem no país como o Achatina fulica caramujogiganteafricano trazido para o Brasil Somente em 1995 o Brasil instituiu uma lei que criou a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança CTNBio A Lei n 8974 de 5 de janeiro de 1995 determinou os diferentes níveis de biossegurança denominandoos de NB1 NB2 NB3 e NB4 VOCÊ QUER VER Não deixe de assistir o filme Epidemia de 1995 com direção de Wolfgang Petersen O filme conta sobre uma possível epidemia nos EUA provocada por um vírus semelhante ao Ebola Nele você poderá observar todos os níveis de biossegurança nos laboratórios desde o nível 1 ao 4 e a importância da utilização dos equipamentos de proteção individual EPIs As NBs determinam os critérios para os níveis de segurança na manipulação de agentes biológicos Para se determinar o nível de biossegurança devese seguir alguns critérios de avaliação como origem e virulência do agente modo de transmissão entre outros CDC 1999 tradução nossa As principais funções das normas são garantir um ambiente seguro para quem está manipulando o agente biológico a proteção para o meio ambiente e para a comunidade NB1 aplicase a laboratórios de ensino médio com manipulação somente de agentes de classe 1 Necessidade de se adotar boas práticas laboratoriais NB2 laboratórios clínicos e hospitalares onde ocorre manipulação de agentes de classe 2 Necessidade de se adotar boas práticas laboratoriais instalação de barreiras físicas primárias cabine de segurança biológica e uso de EPI NB3 laboratórios onde ocorre a manipulação de grande quantidade de agentes de classe 2 ou de classe 3 Além da estrutura requerida em um laboratório de nível 2 devese construir áreas de trabalho especiais NB4 laboratório de contenção máxima onde há manipulação de agentes de classe 4 Nesse laboratório devese ter todos os níveis de contenções exigidos nos laboratórios anteriormente citados e barreiras de contenções e procedimentos de segurança especiais Especificamente para os profissionais da área de saúde foi criada também a NR32 que tem como finalidade estabelecer as diretrizes básicas para a implementação de medidas de proteção à segurança e à saúde dos trabalhadores dos serviços de saúde bem como daqueles que exercem atividades de promoção e assistência à saúde em geral BRASIL 2005 Além de todos as normas já elencadas algumas outras regras são importantes para reduzir ou minimizar os riscos em um ambiente hospitalar e em laboratórios como por exemplo a utilização de equipamentos de proteção individual EPI como luvas jalecos óculos e máscaras 121 Métodos químicos para controle microbiano Os métodos utilizados para o controle dos microrganismos visam eliminálos por meio da perda da capacidade de reprodução reduzindo e inibindo o seu crescimento Por meio da utilização de métodos químicos ou físicos é possível causar a destruição total de todas as formas de vida impedindo ou reduzindoo a uma taxa aceitável o seu crescimento em um ambiente Métodos químicos utilizam agentes químicos para fazer a eliminação dos microrganismos Os principais grupos de agentes químicos são álcoois compostos fenólicos fenóis timol cresóis aldeídos e derivados aldeído fórmico aldeído glutárico halogênios e derivados iodo cloro biguanidas clorexidine agentes de superfície detergentes conservantes químicos de alimentos quimioesterelizantes gasosos óxido de etileno agentes oxidantes peroxigênios e metais pesados sais de prata VAMOS PRATICAR Como vimos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios e possuem grande capacidade de se multiplicar quando encontram uma condição f Ao longo dos anos com a descobertas das vacinas contra determinados e possível exterminar ou declarar que uma determinada doença foi exi algum país ou mesmo no mundo todo Nessa atividade você vai exercitar sua capacidade de pensar sobre uma relacionada à erradicação de um determinado vírus e o seu armazenam laboratórios de pesquisas Situaçãoproblema Após uma campanha de vacinação no mundo todo contra a varíola que te em 1966 essa doença foi considerada erradicada em 1980 Porém gre pesquisadores do Centro de Doenças e Prevenção de Doenças o CDC nos Unidos e em Koltsovo na Rússia ainda detêm amostras desse vírus a laboratórios Se pensarmos no quanto essa doença é fatal o mais lógi eliminarmos essas amostras para que não houvesse nenhum risco des voltar a circular no mundo Essa questão é tão polêmica que a Orgi Mundial da Saúde OMS e a Organização das Nações Unidas ONL reuniram mais de uma vez para decidir o futuro dessas amostras E voc pensa sobre esse assunto Colocando todos os prós e contras sobre a man dessas amostras em laboratório dê o seu veredito as amostras devem ou destruídas Os principais agentes químicos podem ter função desinfetante ou esterilizante Os esterilizantes atacam os microrganismos e os desinfetantes diminuem a carga microbiana a ponto de não representar mais perigo Os álcoois possuem atividade bactericida pois desnaturam as proteínas e solubilizam os lipídeos Em ambientes hospitalares e laboratoriais usualmente é utilizado álcool 70 Nesses casos a diluição do álcool etílico se faz necessária pois na ausência de água as proteínas não são desnaturadas por isso o álcool etílico absoluto é menos eficiente que a versão diluída em água Os aldeídos utilizam o mecanismo de alquilação direta dos grupos funcionais das proteínas que aumentam seu poder bactericida Em ambientes hospitalares é comumente utilizada a metenamina como antisséptico urinário A sua atividade está ligada à liberação do aldeído fórmico Já os fenóis atuam em qualquer proteína e para atuarem como bactericida necessitam estar em uma concentração de 02 a 1 Em ambientes hospitalares é comum utilizar a creolina cresóis para desinfetar excretas pisos etc Quadro 2 Os métodos físicos para eliminação de microrganismos podem ser divididos em cinco grupos Fonte TRABULSI ALTHERTUM 2015 No caso dos agentes físicos o calor é um dos métodos mais utilizados em ambientes de saúde como clínicas e hospitais A autoclavação utilizando calor úmido e os fornos utilizando calor seco estão entre os métodos mais eficientes e práticos Por outro lado as baixas temperaturas são utilizadas principalmente para o controle do crescimento dos microrganismos conservando produtos médicohospitalares O representante dos halogênios comumente utilizados em hospitais e laboratórios é a tintura de iodo Por ter a função fungicida bactericida e esporocida é um potente antisséptico O iodo em solução alcoólica de 2 tem uma ação imediata É utilizado na prática cirúrgica Outro exemplo desse grupo é o cloro que ataca os grupos alfaaminados das proteínas afetando as funções de enzimas vitais Os agentes de superfície detergentes catiônicos mais utilizados são cloreto de benzalcônio cloreto de benzetônico cloreto de cetilpiridíneo e cetrimida Eles têm ação sobre a permeabilidade da membrana inibem a respiração e a glicólise das bactérias vírus e esporos bacterianos Dentro do grupo das biguanidas a clorohexidine é utilizada nos centros cirúrgicos na antissepsia de pele na lavagem das mãos e na preparação dos pacientes Ela adsorve a parte externa dos microrganismos ligandose ao grupo fosfato da parede e da membrana provocando danos e liberação do conteúdo citoplasmático Os agentes classificados como metais pesados têm ação bacteriostática O nitrato é comumente utilizado em soluções oftalmológicas a 1 como prevenção da oftalmia neonatorum Os agentes oxidantes como a água oxigenada liberam o oxigênio nascente que oxida os sistemas enzimáticos essenciais para a sobrevivência dos microrganismos O uso comum para a água oxigenada é a lavagem de feridas e mucosas nas quais haja tecido necrosado pois a ação da catalase facilita a limpeza da área O óxido de etileno representante dos esterilizantes gasosos é utilizado na esterilização de instrumentos cirúrgicos pois inativa enzimas cruciais para os microrganismos por meio da alquilação direta dos grupos hidroxilas sulfidrilas e carboxilas Os principais locais de ação dos agentes químicos são Parede celular e membrana a ação dos agentes químicos afeta a permeabilidade e favorece a lise celular Proteínas causa desnaturação ou inativação das proteínas Material genético DNA ou RNA causa degradação do material genético pode inibir os processos de replicação e tradução 122 Métodos físicos para controle microbiano Os métodos físicos são aqueles que permitem a eliminação dos microrganismos por meio de técnicas que desnaturam as proteínas oxidam destroem o DNA interrompem o metabolismo Figura 8 Autoclave utilizada para esterilização de materiais Fonte AI7 Shutterstock 2020 Ao utilizarmos esses métodos físicos e químicos podemos obter os resultados desejados conceitualmente conhecidos como antissepsia utilização de produtos sobre a pele ou mucosa com o objetivo de reduzir os microorganismos em sua superfície esterilização total eliminação da vida microbiológica em materiais desinfecção processo capaz de eliminar a maioria dos organismos causadores de doenças presente em superfícies e materiais Conclusão Chegamos ao final de nossos estudos Abordamos aqui os conceitos introdutórios sobre os agentes infecciosos e suas características e também tratamos das normas de biossegurança na área da saúde Nesta unidade você teve a oportunidade de estudar sobre os agentes infecciosos bactérias vírus fungos e protozoários identificar as principais estruturas e características dos vírus das bactérias dos fungos e dos protozoários conhecer o cientista responsável pelo método Gram de identificação método que é utilizado até os dias atuais compreender os procedimentos de biossegurança e as normas regulatórias para a área da saúde conhecer as metodologias utilizadas para o controle microbiano Clique para baixar o conteúdo deste tema Bibliografia BRASIL Agência Nacional de Vigilância Sanitária Microbiologia clínica para o controle de infecção relacionada à assistência à saúde Módulo 6 detecção e identificação de bactérias de importância médica Brasília Anvisa 2013 BRASIL Portaria GM n 485 de 11 de novembro de 2005 NR 32 Segurança e Saúde no Trabalho em Serviços de Saúde Disponível em httptrabalhogovbrimagesDocumentosSSTNRNR32pdf httptrabalhogovbrimagesDocumentosSSTNRNR32pdf Acesso em 23 jan 2020 BRASIL Ministério da Saúde Biossegurança em saúde prioridades e estratégias de ação Brasília Ministério da Saúde 2010a BRASIL Ministério da Saúde Secretaria de Ciência Tecnologia e Insumos Estratégicos Diretrizes gerais para o trabalho em contenção com agentes biológicos Brasília Ministério da Saúde 2010 b BROOKS G F et al Microbiologia médica de Jawetz Melnick e Adelberg Porto Alegre Amgh 2014 CDC CENTERS FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION Biosafety in microbiological and biomedical laboratories 4 ed Atlanta US Department of Health and Human Services 1999 COHEN M S Successful treatment of HIV eliminates sexual transmission The Lancet s l v 393 n 10189 p23662367 jun 2019 Elsevier BV Disponível em httpdxdoiorg101016s0140673619307019 httpdxdoiorg101016s0140673619307019 Acesso em 28 dez 2019 COLLEN A 10 Humano como os microorganismos são a chave para a saúde do corpo e da mente recurso eletrônico Rio de Janeiro Sextante 2016 CORDERO R J et al Evidence for branching in cryptococcal capsular polysaccharides and consequences on its biological activity Mol Microbiol v 79 n 4 p 11011117 2011 COURA J R Dinâmica das doenças infecciosas e parasitárias 2 ed Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2013 EPIDEMIA Direção Wolfgang Petersen Califórnia Estados Unidos 1995 128 min son color LA SCOLA B et al The virophage as a unique parasite of the giant mimivirus Nature s l v 455 n 7209 p100104 6 ago 2008 Springer Science and Business Media LLC Disponível em httpdxdoiorg101038nature07218 httpdxdoiorg101038nature07218 Acesso em 27 dez 2019 MADIGAN M T et al Microbiologia de Brock 14 ed Porto Alegre Artmed 2016 MORAES A M L PAES R A HOLANDA V L Micologia In MOLINARO E M CAPUTO L F G AMENDOEIRA M R R orgs Conceitos e métodos para a formação de profissionais em laboratórios de saúde Rio de Janeiro Epsjy Ioc 2009 NEVES D P Parasitologia humana 13 ed São Paulo Atheneu 2016 TRABULSI L R ALTHERTUM F Microbiologia 6 ed São Paulo Atheneu 2015 TORTORA J G FUNKE R CASE L C Microbiologia 12 ed Porto Alegre Artmed 2016 WANG L et al Bacterial growth detachment and cell size control on polyethylene terephthalate surfaces Scientific Reports s l v 5 n 1 14 out 2015 Springer Science and Business Media LLC Disponível em httpdxdoiorg101038srep15159 httpdxdoiorg101038srep15159 Acesso em 27 dez 2019 06062022 1938 Mecanismos de Agressão e Defesa httpsstudentulifecombrContentPlayerIndexlcw23L2bC3tm5HwQi7vLxQ7CA3d3dlAGYp2D7wKBr2EOX5CRCFpw3d3dcd 2828