Artigos sobre as Bactérias para atividade dos segundos anos!

As bactérias da sua pele
Análise genética de microrganismos mostra diversidade maior do que a esperada pelos cientistas

Bactérias cultivadas pela equipe dos Institutos Nacionais de Saúde (EUA) diretamente da pele humana (foto: Julie Segre).
A pele humana é habitada por uma diversidade de bactérias muito maior do que se acreditava. É o que mostra a análise genética de microrganismos coletados em várias partes da superfície do corpo de pessoas saudáveis. O estudo, publicado esta semana na Science, fornece dados que podem ajudar no desenvolvimento de estratégias de tratamento e prevenção de doenças da pele. Por ser a interface entre o corpo humano e o meio externo, a pele é uma das primeiras linhas de defesa do organismo contra a entrada de agentes patogênicos. Para compreender melhor a relação entre as células da pele e os milhões de micróbios que vivem sobre sua superfície, cientistas norte-americanos decidiram investigar o genoma de todos esses microrganismos. “Caracterizar a microbiota que habita locais específicos pode fornecer pistas sobre o delicado balanço entre a saúde da pele e a doença”, dizem no artigo. “Esperamos que nossos dados acelerem esforços para entender os complexos fatores genéticos e ambientais envolvidos em doenças que afetam a pele, como eczema, psoríase, acne, infecções resistentes a antibióticos e muitas outras”, diz uma das autoras do artigo, Julia Segre, pesquisadora dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos (NIH). O estudo faz parte do Projeto Microbioma Humano, conduzido pelo NIH. Essa iniciativa tem como objetivo descobrir quais comunidades microbianas estão presentes em diferentes partes do corpo humano e como elas mudam com a ocorrência de doenças. Além da pele, a pesquisa inclui o nariz, o trato digestivo, a boca e a vagina. Os resultados recém-divulgados fornecem dados sobre a variedade e a distribuição das bactérias na superfície do corpo e identifica os locais com maior e menor diversidade de espécies microbianas.
Os pesquisadores identificaram bactérias presentes em 20 áreas da pele humana com características diferentes: oleosas (pontos azuis), úmidas (pontos verdes) e secas (pontos vermelhos). Imagem: Jane Ades/ NHGRI.
A equipe usou tecnologias modernas de sequenciamento genético e análise computacional para identificar bactérias de 20 diferentes partes do corpo de 10 voluntários saudáveis. As áreas selecionadas são predispostas a contrair doenças associadas à atividade de micróbios e se encaixam em três perfis diferentes: oleosas, úmidas e secas. Diversidade inesperada Os pesquisadores identificaram mais de 112 mil sequências genéticas bacterianas e, a partir delas, detectaram bactérias de 205 gêneros diferentes, pertencentes a 19 filos. Os métodos tradicionais usados até então, baseados no cultivo de amostras microbianas em laboratório, tinham resultados bem mais modestos: a nossa pele seria dominada por bactérias do gênero Staphylococcus, com pouca variação adicional. Segundo o estudo, a diversidade de bactérias seria influenciada principalmente pela localização do corpo. Áreas secas e úmidas da pele têm uma variedade maior de micróbios do que as oleosas. As comunidades bacterianas mais diversas estão localizadas na parte interior do antebraço, que apresentou em média 44 espécies. As menos diversas estão atrás das orelhas, área em que foi identificada uma média de 15 espécies. A análise mostrou também que regiões com características parecidas abrigam comunidades bacterianas similares. Além disso, grupos de bactérias presentes em uma parte específica do corpo são geralmente semelhantes em todas as pessoas. Já as diferenças entre as partes do corpo de uma mesma pessoa são muito maiores. “Axilas úmidas e com pelos, por exemplo, ficam a uma curta distância de antebraços lisos e secos, mas esses dois locais são tão ecologicamente diferentes quanto florestas tropicais e desertos”, explicam os pesquisadores no artigo. Para verificar se o microbioma da pele poderia se alterar ao longo do tempo, a equipe avaliou novamente amostras de metade dos voluntários, cerca de quatro a seis meses após a primeira coleta. Os cientistas descobriram que a maior parte das novas amostras se assemelhava mais às coletadas anteriormente no mesmo indivíduo do que às de outros voluntários. O estudo revelou ainda que o vinco de pele que fica do lado de fora do nariz é o local com a comunidade microbiana mais semelhante à encontrada dentro do nariz. Em uma parcela significativa da população, as vias nasais abrigam colônias de Staphylococcus aureus resistente à meticilina, uma superbactéria geralmente associada a infecções hospitalares. As novas informações podem ser úteis para o combate a esse microrganismo que vem preocupando cada vez mais os agentes de saúde pública.


O curioso mundo das bactérias

Os cientistas hoje acreditam que todos os seres existentes na Terra tiveram origem em uma célula inicial que surgiu há cerca de três bilhões de anos. Seres semelhantes a esse primeiro habitante do nosso planeta estão atualmente por toda a parte! Na natureza, fazem a reciclagem da matéria orgânica, que são os restos animais e vegetais. Nas indústrias, estão entre os produtores de antibióticos, vacinas e até iogurtes e outros derivados do leite. Na pele, ajudam a nos proteger de agentes causadores de infecções. Mas, algumas delas, quando entram em nosso organismo, podem provocar doenças como tuberculose, tétano e cólera. Já adivinhou de quem se trata? Das bactérias! Agora, abra bem os olhos para conhecer um pouco sobre o mundo desses seres microscópicos.
As bactérias foram observadas pela primeira vez em 1676, pelo comerciante e cientista amador Antony Van Leeuwenhoek, da Holanda. Com o auxílio de lentes de aumento, ele viu esses microscópicos seres em uma gota d'água. Entusiasmado, chamou-as de "as mais maravilhosas das maravilhas". A partir de então, as bactérias foram bastante estudadas. Descobriu-se que elas são unicelulares, isto é, formadas por uma única célula. Como esta célula não apresenta envoltório nuclear, as bactérias são consideradas organismos procariotos - formados por uma só célula sem núcleo.
Quando se apresentam isoladamente, as bactérias recebem o nome de cocos, bacilos e espirilos, de acordo com a forma. Mas elas também podem ser vistas em grupos e, neste caso, são chamadas diplococos, quando aparecem de duas em duas; estafilococos, quando apresentam forma semelhante a um cacho de uvas; e estreptococos, quando se organizam em cadeias.

O fato de serem organismos de estrutura relativamente simples, formados por uma só célula, não significa que as bactérias sejam indefesas e sem função. Elas têm parede celular, que determina a sua forma e as protegem das agressões do meio em que vivem. Têm membrana citoplasmática, que permite a passagem de nutrientes do meio em que vivem para dentro de seu corpo e que ainda age como barreira para substâncias tóxicas. Algumas delas têm cápsula, estruturas que as protegem da ação dos leucócitos (as células de defesa do nosso corpo). Elas têm ribossomos, que produzem proteínas, elementos fundamentais para a vida das bactérias. Têm flagelos, que são como caudas, responsáveis pela sua movimentação. E têm ainda fímbrias - estruturas mais finas e curtas que os flagelos -, que são responsáveis pela aderência desses seres microscópicos às mucosas do nosso organismo e que também participam da reprodução das bactérias. Algumas delas também podem produzir esporos, estruturas que as tornam resistentes ao calor, ao frio e a agentes químicos, como desinfetantes.
Um pode ser igual a dois?
Nas aulas de ciências, a professora costuma dizer que a célula está dividida em três partes: membrana, citoplasma e núcleo. Uma informação curiosa, e para o qual você pode não ter dado muita atenção no início da leitura, é que as bactérias, apesar de terem o corpo formado por uma só célula, não possuem núcleo. Mas se é dentro do núcleo que ficam os cromossomos, estruturas formadas por moléculas de DNA, que são os responsáveis pela transmissão de características dos pais para os filhos, como é que as bactérias passam suas características aos seus descendentes?
É que, embora não tenham núcleo, as bactérias apresentam um cromossomo formado por uma única molécula de DNA completamente enovelada. A região onde esse cromossomo se localiza dentro da bactéria é chamada nucleóide. Além do DNA cromossômico, as bactérias apresentam um DNA extra chamado plasmídio. Alguns plasmídios são responsáveis pela resistência das bactérias a alguns tipos de antibióticos.
Transmitir características lembra reprodução e reprodução de bactéria pode ser de duas formas: assexuada e sexuada. Quando ocorre a fissão binária, isto é, uma bactéria sozinha se divide originando duas bactérias, dizemos que a bactérias reproduziu-se assexuadamente. Já quando ocorre a conjugação, ou seja, o contato físico entre duas bactérias, diz-se que a reprodução é sexuada.
Na conjugação de algumas bactérias, as fímbrias sexuais funcionam como uma ponte. Assim, uma bactéria doadora passa parte do seu cromossomo para uma bactéria receptora, resultando em uma célula com constituição genética diferente das duas que lhe deram origem. Neste caso, a nova bactéria é chamada recombinante.
Alguns estreptococos produzem uma substância chamada feromônio sexual, que funciona como um perfume para atrair outra bactéria, favorecendo o processo de conjugação. Seja a reprodução sexuada ou assexuada, o fato é que as bactérias se multiplicam com grande rapidez, podendo originar uma nova bactéria a cada vinte minutos. Matematicamente, uma única bactéria, em um período de onze horas, dá origem a cinco milhões de novas bactérias! Não é à toa que elas são os mais abundantes seres do planeta...
Ciência Hoje das Crianças 109, dezembro 2000Maria do Socorro Vieira Pereira,Departamento de Biologia Molecular,Universidade Federal da Paraíba.


Bactérias no combate à poluição
Micro-organismo modificado geneticamente remove metais pesados de efluentes industriais
Uma bactéria capaz de sobreviver em ambientes contaminados com metais pesados acaba de ganhar uma nobre função graças à engenharia genética. A Cupriavidus metallidurans CH34 foi modificada geneticamente para fixar em sua membrana inúmeros metais, como chumbo, zinco e cádmio, os mais tóxicos encontrados no ambiente, e ajudar assim na despoluição de efluentes industriais.
Em seu estado natural (à esquerda), a CH34 agrega pouca quantidade de metais – como o chumbo (nas fotos) – em sua membrana. Modificada geneticamente (à direita), a bactéria é capaz de manter os íons metálicos na sua superfície em níveis muito superiores aos do micro-organismo selvagem (imagens: Ronaldo Biondo).
Para conferir essa nova característica à CH34, o engenheiro químico Ronaldo Biondo, que desenvolveu a pesquisa no Programa de Pós-graduação em Biotecnologia da Universidade de São Paulo (USP), produziu em laboratório um gene sintético que codifica uma proteína que tem alta afinidade por metais pesados. Por meio de técnicas de engenharia genética, o pesquisador fez com que a proteína passasse a ser produzida na bactéria, onde é transportada até a membrana e se mantém ligada à superfície, passando a retirar os metais do ambiente. “A proteína sintética não alterou o desenvolvimento da bactéria, que permanece saudável durante o processo”, diz Biondo, que há quatro anos estuda a CH34, micro-organismo ainda pouco conhecido no Brasil. Com a modificação genética, a bactéria consegue agregar e manter na sua superfície os íons metálicos do ambiente em níveis muito superiores aos da bactéria selvagem. Em seu estado natural, a CH34 também aglutina metais, mas, devido a sistemas naturais de resistência, em pouco tempo eles são expulsos novamente para o ambiente. “Além de não ser patogênica, a CH34 modificada geneticamente passa a ser biorremediadora”, destaca o pesquisador. Testes realizados em laboratório comprovaram a eficiência da CH34 na remoção de metais pesados de efluentes. “A bactéria poderá recuperar metais de efluentes contaminados provenientes de indústrias e até mesmo do esgoto doméstico”, diz Biondo. Reaproveitamento dos metais Atualmente, a equipe trabalha no cultivo das bactérias transgênicas em um recipiente fechado chamado biorreator, que permite a passagem de líquidos e funciona como um filtro. “Alimentamos o biorreator com efluente contaminado e, ao mesmo tempo, procuramos manter uma concentração adequada de bactérias, para que o resíduo saia com níveis aceitáveis de metais, de acordo com o estabelecido pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente [Conama],” explica Biondo. Depois que a capacidade das bactérias de fixar os íons metálicos se esgota, é preciso descarregar o biorreator para incinerá-las e evitar sua dispersão no ambiente. Dessa forma, os metais retirados do efluente podem ser separados e reaproveitados. A bactéria modificada está sendo patenteada e em breve deve começar a ser usada por uma mineradora, que financiou o estudo. “A CH34 será um importante instrumento para a despoluição de efluentes”, aposta Biondo, que já recebeu dois prêmios científicos pela pesquisa. Juliana Marques Ciência Hoje On-line 23/01/2009


Papel das bactérias na formação de depósitos minerais

Microorganismos controlam concentração de metais tóxicos em lençóis freáticos

Microorganismos podem desempenhar um papel fundamental na formação de depósitos minerais. Isso é o que indica o exame de reentrâncias submersas de uma mina abandonada de zinco e chumbo no estado norte-americano de Wisconsin. Um grupo de geólogos coordenados por Jillian Banfield, da Universidade de Wisconsin-Madison, descobriu que bactérias encontradas na mina transformam sulfato em sulfeto de zinco e controlam a concentração de metais tóxicos nos lençóis freáticos da vizinhança. A descoberta foi publicada na edição de 1o de dezembro da revista Science.
Acúmulo de limo em túneis inundados de uma mina abandonada de chumbo e zinco no estado norte-americano de Wisconsin (foto: Jill Banfield)
No artigo, os pesquisadores caracterizam biofilmes naturais encontrados por mergulhadores nos túneis inundados da mina abandonada. Ao mesmo tempo que esses biofilmes apresentavam uma alta população de bactérias, eles pareciam ter grandes concentrações de sulfeto de zinco. Segundo os pesquisadores, esse composto é formado por bactérias da família Desulfobacteriaceae, que convertem sulfato ou ácido sulfúrico e zinco e outros metais tóxicos retirados de lençóis freáticos vizinhos em sulfetos.
Segundo Matthias Labrenz, autor principal do artigo, a reação provocada pelas bactérias (redução de sulfato para sulfeto) está ligada à oxidação de matéria orgânica. À medida que os microorganismos metabolizam material orgânico, eles liberam íons de sulfeto. Como resultado, o sulfeto de zinco se acumula rapidamente sob a forma de cristais microscópicos no biofilme.
Para realizar a reação, as bactérias recolhem dos lençóis freáticos metais tóxicos, controlando sua concentração. Além do zinco, os pesquisadores constataram que íons tóxicos de arsênio e selênio também foram retirados dos lençóis freáticos para se precipitar no biofilme. Segundo Banfield, em alguns casos, o acúmulo de zinco nos biofilmes pode trazer a concentração desse metal nos lençóis freáticos para patamares abaixo dos considerados seguros para que a água seja potável - feito que nenhum método de descontaminação existente atualmente consegue igualar.
Sulfato e ácido sulfúrico, poluentes associados à atividade mineradora, são parcialmente responsáveis pelo problema mundial de contaminação de regiões em que há sítios de mineração. A descoberta da equipe de Banfield pode ajudar a conceber uma técnica biológica de descontaminação do solo e dos lençóis freáticos nas áreas de mineração. O achado sugere também um procedimento biológico para a formação de depósitos de sulfeto de zinco em baixas temperaturas.
Bernardo EstevesCiência Hoje/RJ01/12/00



Bactérias encontradas em condições hostis

Micróbios sintetizam DNA e proteínas em temperaturas de -17o C

Bactérias em plena atividade metabólica foram encontradas no Pólo Sul, em um ambiente considerado extremamente adverso ao desenvolvimento de vida, devido ao frio excessivo, às altas doses de radiação ultravioleta e à escassez de luz e água. Não é novidade a existência de microorganismos em condições das mais hostis, mas não se tinha idéia de que eles podiam viver em temperaturas tão baixas. "Já foram encontradas bactérias até mesmo em rejeitos radioativos concentrados, no fundo da terra e no meio das rochas, mas nunca em frio tão forte", disse à Ciência Hoje on-line Douglas Capone, do Instituto Wrigley para Estudos do Meio Ambiente, na Califórnia, um dos autores da descoberta. Em seu trabalho no Pólo Sul, Capone e Edward Carpenter, da Universidade do Estado de Nova York em Stony Brook, encontraram as novas bactérias em temperaturas entre -12 e -17 graus Celsius, realizando normalmente a síntese de DNA e proteínas.
As novas bactérias, em imagem da equipe de Edward Carpenter
Algumas amostras das novas bactérias foram coletadas e analisadas microscopicamente. Estudos comparativos mostraram que diversas seqüências de seu DNA eram semelhantes às das bactérias do gênero Deinococcus, encontrado em diversos pontos do continente antártico. Acredita-se que esse gênero seja uma das mais antigas ramificações na evolução das bactérias, e que ele já existia antes que a Antártica ocupasse sua posição atual. "Ainda é cedo para dizer que são do mesmo gênero", afirma Douglas. "Entretanto, trata-se, pelo menos, de um parente próximo." A análise do código genético das novas bactérias continua sendo executada para que se possa enfim chegar a alguma conclusão quanto a sua identidade.
As bactérias encontradas podem pertencer ao gênero Deinococcus.Acima, a espécie Deinococcus radiodurans
As bactérias recém-encontradas talvez não sejam as últimas formas exóticas de vida descobertas no planeta. Alguns micróbios foram encontrados vivos em um pedaço de gelo retirado das profundezas do continente antártico. Eles seriam provenientes do misterioso Lago Vostok, o que se suspeita ser uma vasta extensão de água milhares de metros abaixo da camada de gelo do continente. A região ainda é um dos poucos lugares desconhecidos do planeta, e a descoberta de novos microorganismos certamente contribuirá para a expansão dos limites da vida conhecida na Terra. A existência de vida em condições hostis sugere ainda que, em outros lugares do Sistema Solar, possam ser encontrados organismos vivos - em escala microscópica, pelo menos.
Leonardo Cosendey Ciência Hoje On-line20/07/00


Microoperárias, as bactérias que valem ouro

Elas não recebem salário, não têm direito a férias e trabalham sem folga até a morte. Mesmo assim não justificam uma denúncia. São as bactérias especializadas em extrair o ouro aprisionado em minerais sem valor.
Por Débora Pinheiro
Imagine um bolo inglês, desses que têm uvas passas em seu interior. Agora imagine que você quer separar as passas, pois não gosta da massa. É mais ou menos esse o problema enfrentado por mineradoras que precisam resgatar pequenas quantidades de ouro embutidas em grãos de minerais como a pirita ("ouro de tolo"), a arsenopirita e a pirrotita. Para fazer essa limpeza delicada, uma empresa brasileira, a São Bento Mineração, a 200 quilômetros de Belo Horizonte, conta com bilhões de funcionárias invisíveis ao olho humano. São todas bactérias das espécies Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thioxidans e Leptospirilum ferrooxidans. Seu trabalho é comer a massa indesejada do bolo. Elas lançam enzimas digestivas sobre o minério e assim vão oxidando-o. Depois de algumas horas de ataque os grãos ficam porosos, como queijos suíços em que o ouro, ainda aprisionado, se torna mais acessível a um tratamento químico posterior (veja os infográficos). Todos os dias as microoperárias da São Bento dão duro em 300 toneladas de minério bruto, das quais extraem cerca de 250 quilos de ouro.
Matéria-prima
As rochas ricas em ouro são extraídas, na maioria das vezes, de minas subterrâneas. Até que se separe todo o metal precioso contido nelas, incluindo o tratamento com as bactérias, gasta-se cerca de dois dias e meio.
Lei da gravidade
Depois de britado e moído, o material passa por mesas vibratórias que funcionam como as bateias dos garimpeiros, separando as partículas de ouro livre, que são mais pesadas, das demais.
Espuma preciosa
A lama restante vai para um tanque no qual é adicionado um tensoativo, produto usado para fazer espuma. O mineral que contém ouro, gruda nas bolhas de ar e transborda.
Banquete
O material já traz certa quantidade de bactérias que normalmalmente o oxidam na natureza. Num tanque, ele vai receber mais desses microorganismos, recolhidos previamente da mina e cultivados em laboratório.
Enfim livres
Depois da ação as bactérias, os grãos vão para outro tanque, ao qual acrescenta-se cianeto de sódio, substância que reage apenas com o ouro, fazendo com que tome a forma líquida, que pode ser facilmente separada das impurezas.
Aqui você vê o corte transversal de um grão como o da foto que ilustra o item acima. O amarelo brilhante é o ouro. O preto são as trilhas abertas pelas bactérias. As demais tonalidades são outras substâncias que compõem o grão. Veja como é pequena a quantidade de metal precioso contida nele.
Estas são as bactérias Thiobacillus ferrooxidans, as principais estrelas da operação. São especialistas em oxidar ferro e enxofre, dos quais tiram a energia para sua sobrevivência. Enquanto se alimentam, vão abrindo caminho em direção ao ouro embutido nos grãos. Começaram a ser usadas na mineração em 1986, na África do Sul, e se mostraram econômicas para usinas grandes, que manipulam grandes quantidades de minério por dia. Além disso, não agridem o ambiente, como outros métodos adotados para fazer o mesmo serviço, que implicam na queima ou cozimento do minério e podem produzir gases perigosos. Elas são retiradas da mina, junto com o material rico em ouro, e multiplicadas em laboratório. Muitas vezes trabalham junto com auxiliares, as Thiobacillus thioxidans, suas sósias, que oxidam apenas enxofre, e as Leptospirilum ferrooxidans, que têm forma de espiral e oxidam o ferro.
O grão de minério já corroído pelas bactérias fica assim, todo esburacado, como um queijo suíço. Este mede menos de 1 centésimo de milímetro. É menor que um grão de areia, que costuma ter mais do que 2 centésimos de milímetro. O ouro fica lá dentro, escondido em um ou mais nichos.


Bactérias isoladas se comunicariam pelo ar

Microrganismos induzem resistência a antibiótico em população fisicamente separada
Populações da bactéria Escherichia coli conseguem se comunicar mesmo quando separadas fisicamente. É o que mostra um estudo realizado pelos pesquisadores Alan Parsons e Richard Heal, do Centro de Tecnologia Winfrith (Inglaterra). Seus resultados, publicados em 6 de junho no Journal of Applied Microbiology, sugerem que sinais produzidos por uma população de E. coli e lançados no ar ativam mecanismos de resistência a certos antibióticos em bactérias distantes. Os desdobramentos desse trabalho poderiam ajudar a combater bactérias resistentes a drogas e prevenir infecções hospitalares. Pesquisas anteriores já haviam mostrado que bactérias em meio líquido interagem entre si pela liberação de substâncias químicas. No entanto, o estudo desenvolvido pelos cientistas ingleses é o primeiro a sugerir a comunicação entre bactérias pelo ar. Somente a E. coli, que normalmente é encontrada no intestino humano e não causa doenças, foi usada nos experimentos. No entanto, é possível que outras bactérias, responsáveis por enfermidades graves, também consigam se comunicar à distância. Em experimentos, os pesquisadores utilizaram um recipiente de vidro dividido em dois compartimentos, entre os quais havia um orifício que permitia somente a passagem do ar. Primeiramente, uma das partes ficou vazia e, na outra, colocou-se uma população de E. coli em meio com antibióticos. Como já era de se esperar, as bactérias começaram a morrer. No entanto, quando a parte vazia foi preenchida com uma população de E. coli em meio sem antibióticos, as bactérias no outro compartimento não só sobreviveram como passaram a se multiplicar. Para explicar o fenômeno observado, os cientistas chegaram a levantar a hipótese de que as bactérias trocariam sinais eletromagnéticos. Porém, logo perceberam que estavam enganados: ao fechar o orifício que ligava os dois compartimentos, observaram que as bactérias no meio com antibióticos morriam. Assim, concluíram que a indução de resistência a antibióticos dependia da passagem de ar. Os cientistas verificaram se os sinais trocados entre populações bacterianas isoladas eram capazes de conferir resistência a quatro antibióticos. Observaram que esses sinais só conseguiam ativar os mecanismos de resistência a três drogas, ou seja, um dos antibióticos continuou eficaz apesar da comunicação bacteriana à distancia. Segundo o artigo do Journal of Applied Microbiology, "sistemas de sinalização intercelular existentes em bactérias permitem que a resistência a antibióticos seja transmitida entre populações fisicamente separadas", porém "a natureza exata dessa sinalização ainda não foi determinada".

Fernanda Marques Ciência Hoje On-line03/07/02



Infecção Hospitalar

Infecção Hospitalar (IH) é toda infecção adquirida pelo paciente após 48 horas de sua entrada no hospital ou quando o paciente recebe “alta” e, em seguida, desenvolve uma infecção, desde que tenha relação com a internação ou com o procedimento hospitalar realizado. A infecção hospitalar exclui as infecções que estavam incubadas no momento da internação.
Causas
A IH é geralmente provocada pela própria flora bacteriana do paciente, que se desequilibra pelo estado de saúde, cujo mecanismo de defesa contra infecções fica debilitado. A infecção pode ser desencadeada pelo uso de procedimentos invasivos (soros, cateteres e cirurgias) ou pelo contato da flora do paciente com a flora bacteriana do hospital. Existem fatores de risco inerentes à saúde de cada indivíduo que isoladamente elevam suas chances de complicações infecciosas.
As bactérias envolvidas nas infecções hospitalares são frequentemente transmitidas a partir do ambiente ou de paciente para paciente. Mais recentemente, o termo “infecção adquirida durante os cuidados de saúde” foi proposto para abranger as infecções adquiridas nos cuidados de longo prazo e nas instalações de reabilitação.
As infecções hospitalares tendem a afetar pacientes que são imunocomprometidos devido à idade, doença de base ou tratamento. Outras populações vulneráveis são aquelas com implante de corpos estranhos (tais como cateteres) ou os que recentemente se submeteram a transplante de órgão.
Bactérias Resistentes
Na realidade, as bactérias que causam a infecção hospitalar são, de maneira geral, diferentes das bactérias comuns, que costumam causar infecção na comunidade. A diferença reside no grau de resistência dessas bactérias aos antibióticos e isso decorre de uma série de fatores. Um dos principais fatores é o uso maciço e muitas vezes indiscriminado de antibióticos no ambiente hospitalar. O que chamamos de pressão seletiva dessas drogas sobre as bactérias faz com que as chamadas bactérias resistentes acabem predominando e determinando as infecções nos pacientes. São denominadas infecções hospitalares e apresentam mais dificuldade ao tratamento por causa dessa resistência.
Quais são essas bactérias?
Nos últimos anos, elas são várias: alguns cocos gran positivos como o Estafilococos aureus e o coagulase negativos, que hoje são patógenos (agentes infecciosos) muito importantes como causadores de infecção hospitalar e que vêm se tornando resistentes progressivamente a um número cada vez maior de antibióticos.
Além deles, temos os Enterococos. No Brasil, os casos de resistência dos Enterococos são mais recentes. Nos Estados Unidos e na Europa constituem, há alguns anos, um grande problema. Além disso, os Pneumococos, agentes causadores das pneumonias e de outras infecções das vias aéreas superiores, embora fossem sensíveis à penicilina, vêm apresentando um padrão de resistência progressivamente maior a esse medicamento, constituindo um problema grave de tratamento.
Além dos cocos gran positivos, temos os bacilos gran negativos: as enterobactérias representadas pela Klebsiella, E. coli, Citrobacter, Enterobacter, Serratia, Providencia, entre outras. No segundo grupo, o das não fermentadoras, as mais importantes são as pseudomonas e Acinetobacter. Essas bactérias, que são também muito importantes como causadoras de infecção hospitalar, têm a capacidade de desenvolver resistência produzindo enzimas que inativam os antibióticos.
Mecanismos de resistência Os mecanismos pelos quais as bactérias desenvolvem resistência são diferentes entre os cocos gran positivos e os bacilos gran negativos. As diferenças dependem dos mecanismos de ação dos antibióticos. Sabemos que esses medicamentos atuam sobre as bactérias de diferentes maneiras. Alguns atuam na síntese da parede celular da bactéria, fazendo com que essa parede se forme de maneira deficiente. Em conseqüência disso, a bactéria não resiste à agressão do meio ambiente, particularmente à pressão osmótica, e acaba sendo destruída. Esse é o mecanismo mais importante dos antibióticos betalactamicos, as penicilinas e as cefalosporinas, que compõem a maioria dos antibióticos. Um outro grupo importante de antibióticos que atuam dessa forma são os glicopeptídeos, nos quais está incluída a famosa vancomicina. Outros antibióticos têm mecanismos de ação diferentes, por exemplo, atuando em nível do ácido nucléico das bactérias e, com isso, impedindo que elas se multipliquem. Esses antibióticos, ao contrário dos anteriores, são chamados de bacteriostáticos, porque não destroem imediatamente as bactérias, apenas impedem a sua multiplicação.
As bactérias que desenvolvem resistência fazem com que pontos de ação dos antibióticos nelas próprias se modifiquem. Por exemplo, modificando as estruturas protéicas que permitem a entrada do antibiótico na bactéria — são as chamadas porinas — ou modificando as enzimas que vão ser inativadas pelo antibiótico, no caso, as proteínas ligadoras de penicilina (PBP) ou, finalmente, produzindo outras enzimas capazes de destruir ou neutralizar os antibióticos, como, por exemplo, as Betalactamases. Esses são os mecanismos mais importantes pelos quais as bactérias desenvolvem resistência aos antibióticos. A resistência, isso é importante ressaltar, na maioria das vezes é decorrente da seleção de cepas mutantes numa população de bactérias. As mutações são mecanismos aleatórios e relativamente pouco freqüentes. Se existe uma colônia com bilhões de bactérias, mas um pequeno número sofre mutação e se torna resistente ao antibiótico, caso seja usado o medicamento errado para determinada doença, ele pode acabar matando as bactérias sensíveis e tornando as resistentes predominantes. Estas vão gerar as infecções graves pela dificuldade de tratamento.
Infecções em UTIs
As infecções mais freqüentes em UTIs são aquelas causadas por bacilos Gram-negativos, como Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter, em especial pneumonias associadas à ventilação mecânica. Temos, também, muitas infecções na corrente sangüínea, ligadas ao uso de cateteres vasculares, causadas por agentes como os Staphylococcus aureus e os Staphylococcus coagulase-negativa multirresistentes. Um pouco menos prevalentes temos as infecções urinárias, sempre associadas, também, ao uso de cateteres de monitorização para diurese. Além destes agentes etiológicos comuns nas UTIs, temos, também, o Enterococcus.
http://www.wyeth.com.br/br/paciente_infeccaoh.htm


Bactérias em pânico

Dois novos antibióticos lançados no Brasil dão um xeque-mate nas bactérias mutantes e resistentes. A Medicina passou à frente de novo na luta contra as infecções.
Por Ivonete D. Lucirio, com Tânia Menai, de Nova York
Com seus átomos dispostos em uma combinação inédita, projetada por computador, a molécula de linezolida é uma peça absolutamente única na Química. Totalmente sintética e jamais vista por um microrganismo, sua aparição surpreende as bactérias que invade, destruindo-as sem que possam se defender — com a precisão de um míssil inteligente. Seu segredo são três engenhosos anéis de carbono (veja ilustração à esquerda), guarnecidos de átomos de nitrogênio, oxigênio e fósforo. Eles são a chave que bloqueia o sistema reprodutivo dos bacilos do tipo gram-positivo — aqueles que têm uma grossa membrana celular, rica em açúcar. Entre eles estão os perigosos estreptococos, os estafilococos e os enterococos, cujas quadrilhas de micróbios são impedidas de se multiplicar. Infelizmente, contra as bactérias gram-negativas — as que possuem várias membranas, ricas em gordura — a nova droga é inócua.
A programação para matar gram-positivas transformou a linezolida no princípio ativo do antibiótico mais eficiente que existe, o Zyvox, lançado em março no Brasil, pela empresa americana Pharmacy & Upjohn. Trata-se de uma arma nova, com a qual os médicos nocauteiam bactérias mutantes, que adquiriram resistência aos remédios disponíveis contra infecções e flagelam os hospitais.
Presente argentino
O artificioso Zyvox, entretanto, já ganhou um bom aliado, o naturalíssimo Synercid, que também chegou às farmácias brasileiras este ano, lançado pela empresa francesa Rhône-Poulenc, hoje Aventis. Esse mata-micróbio europeu, ao contrário do seu similar americano, não foi sintetizado em laboratório. Trata-se de um presente da natureza — na verdade, um presente argentino.
Seus dois princípios ativos, a quinuspristina e a dalfopristina, foram achados no fungo Streptomyces pristinaespiralis, na Patagônia. Não se sabe exatamente por que essa espécie fabrica as duas moléculas, mas assim que as encontraram, em uma amostra de solo colhida a esmo, depois de procurar princípios ativos poderosos no mundo inteiro, os pesquisadores da Aventis perceberam que tinham tirado a sorte grande.
Alguns brasileiros já testaram a superarma. Em 1998, uma paciente internada no Hospital Sírio-Libanês, em São Paulo, livrou-se da letal bactéria Staphylococcus aureus, causadora da osteomielite, com a ajuda do Synercid. Ele ainda estava em estudo na época, mas o médico Isídio Calish resolveu experimentar, porque o micróbio já havia derrotado a vancomicina, a melhor arma disponível àquela época.
"Sem o Synercid a paciente não teria melhorado ", afirma Calish.
A aliança das duas estratégias — a esperteza dos chips americanos e a habilidade européia de usar a riqueza natural dos organismos — dá mais proteção contra os micróbios. Mas os bacilos gram-negativos, incólumes às novas drogas, continuam a existir. Além disso, as malditas bactérias não param nunca de se transformar e renovar suas ameaças.
Com uma ajudazinha do computador
Quando os cientistas começam a desenvolver um novo antibiótico, primeiro estudam minuciosamente o comportamento das bactérias que querem destruir. Só depois que seus pontos fracos são identificados é que se pode projetar armadilhas para neutralizá-las. A pesquisa é complexa e demorada. Mesmo sabendo onde atacar, é preciso encontrar um veneno apropriado entre milhares de possibilidades.
No caso do Zyvox, o computador foi programado para analisar cerca de 100 000 arranjos entre átomos de centenas moléculas. Antes de tudo, os cientistas gravaram na memória da máquina todas as informações disponíveis sobre a biologia dos micróbios. Com isso, o computador foi capaz de "imaginar" substâncias inexistentes, teoricamente prejudiciais aos microrganismos. Depois, as moléculas promissoras foram peneiradas e as que não funcionavam como se pretendia, descartadas. Graças à propriedade dos chips de oferecer simulações virtuais de reações químicas, muitas vezes não foi necessário checar se a toxina projetada artificialmente tinha mesmo o efeito desejado. Esse tempo ganho pelos computadores foi precioso.
"De cada 100 moléculas candidatas a antibiótico, apenas uma acaba se mostrando realmente eficiente e segura", explica o médico Maurício Mônaco, da Pharmacia & Upjohn no Brasil. Para colocar o produto no mercado, as empresas não gastam menos de meio bilhão de dólares.

Remédio natural
A estimativa vale também para os remédios encontrados semiprontos na natureza, como aconteceu com o Synercid. Ele faz parte de um grupo de substâncias, denominadas estreptogaminas, que já haviam originado um mata-micróbio — a pristimacina, lançada na França na década de 60. Mas a droga só fazia sucesso como estimulante de crescimento de vacas e galinhas: misturada à comida, ajudava os animais a engordar. Os cientistas não sabem até hoje por quê.
O fato é que a pristimacina nunca teve a ação que se esperava dela como remédio. Assim, o trabalho dos pesquisadores da Aventis foi o de aprimorar outras estreptogaminas em laboratório. Após dez anos de tentativas, eles descobriram que essas substâncias eram muitos mais letais para os micróbios quando aplicadas em duplas aos organismos doentes. O Synercid nasceu de uma aliança entre a quinuspristina e a dalfopristina. Juntas, elas produzem um efeito dezesseis vezes maior do que cada uma delas sozinha.
Batalha com um inimigo invencível
Apesar das vitórias, o inimigo renasce. É que os micróbios procriam com enorme velocidade e cada vez que um se divide em dois, duplicando seus genes, surge a chance de uma mutação que os torna resistentes aos remédios. "Há bactérias que se multiplicam de 10 em 10 minutos", diz o infectologista Jacyr Pasternak, do Hospital Albert Einstein, em São Paulo. "Elas têm um enorme potencial de mutação genética."
Ninguém duvida. As drogas recém- lançadas também serão ultrapassadas. A tarefa é de Sísifo, o personagem da mitologia grega condenado a empurrar uma pedra montanha acima que à noite deslizava montanha abaixo. Por isso, os pesquisadores propõem remédios novos sem parar.
Saber usar
Entre os que vêm aí há um novo tipo de glicopeptídeo, o mesmo grupo de substâncias da vancomicina. Ainda sem nome, ele poderá ser lançado pelo laboratório Eli-Lilly dentro de um ano e meio, como alternativa para o fracasso dessa. "Fizemos uma modificação na molécula para facilitar sua entrada na membrana bacteriana", explica André Feher, diretor-médico do laboratório no Brasil. Parte dos testes em gente está sendo realizada em instituições brasileiras, em São Paulo.
Mas, enquanto os novos remédios não chegam, deve-se fazer o melhor uso possível dos que estão à mão. Na verdade, muitos são muito mal administrados. Para ter uma idéia, o Centro de Controle de Prevenção de Doenças (CDC) nos Estados Unidos estima que um terço das prescrições de antibióticos naquele país é indevido. E o pior de tudo é que, quanto mais se utiliza uma droga, maior é a probabilidade de surgir uma bactéria imune a ela. O uso excessivo acaba fortalecendo o inimigo. Se os antibióticos não forem administrados com sabedoria, nem a astúcia dos computadores nem a riqueza natural do organismo poderão fornecer armas eficientes para manter as infecções longe.
A penicilina, o primeiro antibiótico, demorou a ser fabricada. Descoberta em 1928 pelo bacteriologista escocês Alexander Fleming, ela é produzida naturalmente, pelo fungo penicillium, mas em pequena quantidade. Só em 1941 a empresa americana Pfizer alcançou a escala industrial. Para tanto, usou tanques de fermentação refinados, até então usados para produzir ácido cítrico, matéria-prima de sucos e de produtos de limpeza. Só aí o fungo desinibiu-se.Estafilococo
Inofensivo para quem está saudável, esse bacilo virou flagelo em hospitais e enfermarias. Por meio de cateteres, ele escala a corrente sangüínea e se alastra, podendo causar septicemia, infeção generalizada pelo organismo do paciente. Provoca morte.
Estreptococo
Ele é o vilão de moléstias como pneumonia, meningite e infecção nos ouvidos. Em geral essas bactérias são destruídas pela penicilina ou seus derivados, como a metilcilina. Mas algumas já se tornaram super-resistentes.
Enterococo
Em 1986, ele foi o primeiro bacilo a apresentar indivíduos que resistiam até ao antibiótico mais potente, a vancomicina. Causa dolorosas infecções urinárias, cirúrgicas e septicemia. Pseudomona
Provoca alguns tipos de pneumonia e até septicemia.
Clebisiela
Causa temíveis infecções em berçários.

Acinetobacter
É responsável por algumas infecções. abdominais e por septicemia. 1. Clone mensageiro
Um pouco antes de se dividir em duas, a bactéria produz grande quantidade de proteínas. No começo desse processo, ela faz em seu núcleo uma cópia simplificada do DNA, chamada RNA-tradutor (o RNAt).
2. Fábrica de matéria
Em seguida, o RNAt procura um auxiliar, o RNA-mensageiro (RNAm). Os dois se encontram no ribossomo, a fábrica de proteínas.
3. Bloqueio cerrado
É aqui que o Zyvox atua. Ele atravessa a membrana da bactéria e invade sua massa interna, o citoplasma, bloqueando o caminho do RNAt em direção ao ribossomo.
4. Caminho livre
Na ausência do Zyvox, o RNAt encontra o RNAm e o envia ao citoplasma para buscar aminoácidos. Com eles, monta as proteínas que vão gerar, mais tarde, a nova bactéria.
5. Reforço oportuno
Pode-se atacar o bacilo com o Synercid. Um dos componentes do antibiótico, a quinuspristina, se agarra ao ribossomo e bloqueia a volta do RNAm com seus aminoácidos. Outro componente, a dalfopristina, gruda no primeiro e reforça o bloqueio. A fechadura química aborta o processo de reprodução. O pioneiro
Alexander Fleming descobre a penicilina. O primeiro antibiótico começa a ser usado, efetivamente, na década de 40.
Remédio driblado
Aparecem as primeiras bactérias capazes de escapar da ação da penicilina. Ainda assim ela mateve-se eficiente até o início dos anos 50.
Nova fórmula
Surge a metilcilina, um aperfeiçoamento da penicilina. Ela é derrotada logo depois.
Anos dourados
Criam-se as poderosas tetraciclinas e fluorquinolonas. Com o sucesso, os laboratórios reduzem o ritmo das pesquisas.
Contra-ataque
As bactérias adquirem resistência às drogas disponíveis. Os pesquisadores diminuem a ação tóxica da vancomicina, conhecida desde 1958.
Supermutante
Anuncia-se no Japão o primeiro caso de um bacilo, o estafilococo, resistente à vancomicina.
Novos heróis
O Zyvox e o Synercid funcionam onde a vancomicina falha. Tomara que por muito tempo.
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