Suas Tecnologias

Professor João Karllos
Ciências da Natureza e
Suas Tecnologias
biologia
programA de saúde
Texto I – O mundo microbiano e você
Introdução
Antoni Van Leeuwenhoek, utilizando um microscópio muito simples,
foi o primeiro a observar microrganismos (1673).
Até a metade de 1880, muitas pessoas acreditavam na geração
espontânea, a ideia de que os microrganismos vivos poderiam surgir a
partir da matéria não viva.
Francesco Redi demonstrou que larvas de insetos surgiam na carne
em decomposição somente quando moscas depositavam seus ovos
sobre a carne (1668).
Jonh Needham declarou que os microrganismos poderiam aparecer
espontaneamente em caldos nutrientes fervidos (1745).
Lazzaro Spallanzani repetiu os experimentos de Needham e sugeriu
que os resultados de Needham eram devido aos microrganismos
presentes no ar, que entravam em contato com o meio nutriente (1765).
Rudolf Virchow introduziu o conceito da biogênese: células vivas
somente podem surgir a partir de células pré-existentes (1858).
Louis Pasteur demonstrou que os microrganismos estão presentes no
ar e em todos os lugares e ofereceu provas para a teoria da biogênese (1861).
As descobertas de Pasteur levaram ao desenvolvimento de técnicas
de assepsia, utilizadas em laboratórios e nos procedimentos médicos
para prevenir a contaminação pelos microrganismos presentes no ar.
Os rápidos avanços na ciência da microbiologia foram obtidos entre
1857 e 1914.
Virologia é o estudo dos vírus, bacteriologia é o estudo das bactérias,
micologia é o estudo dos fungos e parasitologia é o estudo dos parasitas,
vermes e protozoários.
Os microbiologistas estão usando a genômica, o estudo de todos os
genes de um organismo, para classificar as bactérias, fungos e protozoários.
O estudo da AIDS, a análise da ação dos interferons e o desenvolvimento
de novas vacinas estão entre os atuais interesses de pesquisa na imunologia.
As novas técnicas da biologia molecular e da microscopia eletrônica
forneceram ferramentas para o avanço do nosso conhecimento na
virologia.
O desenvolvimento da tecnologia do DNA recombinante tem
promovido avanços em todas as áreas da microbiologia.
Os microrganismos degradam plantas e animais mortos e reciclam
os elementos químicos para serem utilizados pelas plantas e pelos
animais vivos.
As bactérias são utilizadas na decomposição da matéria orgânica
em esgotos.
A biorremediação é o processo que utiliza bactérias para limpar lixos
tóxicos.
As bactérias que causam doenças em insetos estão sendo utilizadas
no controle biológico das pragas de insetos. Os controles biológicos são
procedimentos específicos para as pragas e não prejudicam o meio
ambiente.
A utilização dos microrganismos na síntese de produtos como
alimentos e químicos é chamada de biotecnologia.
Ao utilizar um DNA recombinante, a bactéria pode produzir
substâncias importantes como proteínas, vacinas e enzimas.
nº
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Na terapia gênica, os vírus são utilizados para transportar genes
funcionais para o interior das células humanas.
Bactérias geneticamente modificadas são utilizadas na agricultura
para proteger as plantas contra o frio e contra os insetos e para aumentar
o rendimento da produção.
Todos os indivíduos possuem microrganismos dentro e sobre o
corpo. Eles constituem a microbiota normal ou flora.
A capacidade de uma determinada espécie de micróbio causar uma
doença e a resistência do organismo hospedeiro são fatores importantes
para determinar se uma pessoa irá ou não contrair uma doença.
Uma doença infecciosa é aquela em que os organismos patogênicos
invadem um hospedeiro suscetível.
Uma doença infecciosa emergente (DIE) é uma nova ou modificada
doença que mostra um aumento na sua incidência em um passado
recente ou um potencial para aumento em um futuro próximo.
Fermentação e pasteurização
Pasteur descobriu que as leveduras fermentam o açúcar a álcool e
que as bactérias podem oxidar o álcool a ácido acético.
Um processo de aquecimento, denominado pasteurização, é
utilizado para matar bactérias em algumas bebidas alcoólicas e no leite.
Teoria do germe da doença
Agostino Basse (1835) e Pasteur (1865) mostraram uma forte
relação entre os microrganismos e as doenças.
Joseph Lister introduziu o uso de um desinfetante para a limpeza das
roupas cirúrgicas, a fim de controlar as infecções nas pessoas (década
de 1860).
Robert Koch provou que os microrganismos causam doenças. Ele
utilizou uma série de procedimentos, chamados postulados de Koch
(1876), que são utilizados até hoje para provar que um determinado
microrganismo causa uma determinada doença.
Vacinação
Na vacinação, a imunidade (resistência a uma determinada doença) é
conferida pela inoculação com uma vacina (solução com antígenos de patógenos).
Em 1798, Edward Jenner demonstrou que a inoculação com material
de vaccínia (varíola bovina) proporciona imunidade aos seres humanos
contra a varíola.
Por volta de 1880, Pasteur descobriu que uma bactéria não virulenta
poderia ser utilizada como uma vacina para a cólera em aves domésticas;
ele criou a palavra vacina.
As vacinas modernas são preparadas a partir de microrganismos
não virulentos, de patógenos mortos ou de componentes de patógenos e
pela tecnologia do DNA recombinante.
Terapêutica
Quimioterapia é o tratamento químico de uma doença.
Os antibióticos são quimioterápicos que combatem bactérias.
Paul Ehrlich utilizou um produto químico contendo arsênicos,
denominado Salvarsan, para o tratamento da sífilis (1910).
Alexander Fleming observou que o bolor (fungo) Penicillium inibia o
crescimento de uma cultura de bactérias. Ele chamou o ingrediente ativo
de penicilina (1928).
A penicilina tem sido utilizada clinicamente como antibiótico desde
a década de 40.
Ciências da Natureza e
Suas Tecnologias
Os pesquisadores estão buscando soluções para o problema de
resistência dos micróbios às drogas.
• O patógeno deve ser isolado novamente do animal de laboratório
inoculado.
Texto II – Princípios de doença e epidemiologia
Exceções aos Postulados de Koch
Os Postulados de Koch são modificados para estabelecer
etiologias de doenças causadas por vírus e algumas bactérias, que não
podem ser cultivadas em meio artificial.
Algumas doenças, como o tétano, têm sinais e sintomas
inequívocos.
Algumas doenças, como a pneumonia e a nefrite, podem ser
causadas por uma variedade de micróbios.
Alguns patógenos, como o Streptococcus pyogenes, causam
várias doenças diferentes.
Certos patógenos, como o HIV, causam doença somente em seres
humanos.
Introdução
Os microrganismos causadores de doenças são denominados
patógenos.
Os microrganismos patogênicos têm propriedades especiais que
permitem que eles invadam o corpo humano ou produzam toxinas.
Quando um microrganismo supera as defesas do corpo, ocorre um
estado de doença.
Patologia, infecção e doença
A patologia é o estudo científico da doença.
A patologia está relacionada com a etiologia (causa), a patogênese
(desenvolvimento) e os efeitos da doença.
Infecção é a invasão e crescimento de patógenos no corpo.
Um hospedeiro é um organismo que abriga e sustenta o crescimento
de patógenos.
Doença é um estado anormal em que parte ou todo o corpo não está
adequadamente ajustado ou é incapaz de realizar as funções normais.
Microbiota normal
Os animais, incluindo os seres humanos, geralmente estão livres de
germes intrauterinos.
Os microrganismos começam a colonização na superfície e no
interior do corpo logo após o parto.
Os microrganismos que estabelecem colônias permanentes dentro
ou sobre o corpo sem produzir doença compõem a microbiota (flora)
normal.
A flora transitória é composta pelos micróbios que estão presentes
por períodos variáveis e então desaparecem.
Relações entre a microbiota normal e o hospedeiro
A microbiota normal pode impedir os patógenos de causarem uma
infecção; esse fenômeno é conhecido como antagonismo bacteriano.
A microbiota normal e o hospedeiro se relacionam por simbiose.
Os três tipos de simbiose são o comensalismo (um organismo se
beneficia e o outro não é afetado), mutualismo (ambos os organismos se
beneficiam) e parasitismo (um organismo se beneficia e um é lesado).
Microrganismos oportunistas
Os patógenos oportunistas não causam doenças em condições
normais, mas causam doença em condições especiais, por exemplo, na
AIDS.
Cooperação entre microrganismos
Em algumas situações, um microrganismo torna possível a outro
causar uma doença ou produzir sintomas mais graves.
Etiologia das doenças infecciosas
Os Postulados de Koch
Os postulados de Koch são critérios para estabelecer que um
micróbio específico cause uma doença específica.
Os postulados de Koch têm as seguintes exigências:
• O mesmo patógeno deve estar presente em todos os casos da
doença;
• O patógeno deve ser isolado em cultura pura;
• O patógeno isolado da cultura pura deve causar a mesma doença
em um animal de laboratório saudável, susceptível;
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Classificação das doenças infecciosas
Um paciente pode exibir sintomas (alterações subjetivas nas
funções corporais) e sinais (alterações mensuráveis), que um médico
usa para fazer um diagnóstico (identificação da doença).
Um grupo específico de sintomas ou sinais que sempre acompanha
uma doença é denominado síndrome.
As doenças infecciosas são transmitidas direta ou indiretamente
de um hospedeiro para outro.
Uma doença contagiosa é aquela que é facilmente disseminada de
uma pessoa para outra.
Ocorrência de uma doença
A ocorrência de uma doença é relatada pela incidência (número
de pessoas que contraíram a doença) e pela prevalência (número de
casos em um período de tempo específico).
As doenças são classificadas pela frequência de ocorrência:
esporádicas, endêmicas, epidêmicas e pandêmicas.
Endemias, epidemias e pandemias
Uma doença tem um número esperado de casos dentro de um
determinado período de tempo. Quando o número verificado de
casos corresponde estatisticamente ao número esperado, fala-se
em endemia (ex.: cólera numa área sem saneamento básico). Se
o número observado de casos dentro de certo período de tempo
for estatisticamente maior que o esperado, fala-se em epidemia
(ex.: dengue no período chuvoso). As pandemias (ex.: Aids) são
doenças contagiosas de caráter superalarmante que se alastram
rapidamente por todo um país, por todo um continente ou, até mesmo,
por todo o mundo.
Gravidade ou duração de uma doença
O espectro de uma doença pode ser definido como agudo, crônico,
subagudo ou latente.
A imunidade grupal é a presença de imunidade a uma doença na
maioria da população.
Extensão do envolvimento do hospedeiro
Uma infecção local afeta uma pequena área do corpo; uma infecção
sistêmica é disseminada através do corpo pelo sistema circulatório.
Uma infecção secundária pode ocorrer após o hospedeiro ser
enfraquecido por uma infecção primária.
Uma infecção inaparente ou subclínica não causa quaisquer sinais
de doença no hospedeiro.
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Ciências
da Natureza
Linguagens,
Códigos e
Suas Tecnologias
Padrões de doença
O desenvolvimento da doença
O período de incubação é o intervalo de tempo entre a infecção
inicial e o surgimento dos primeiros sinais e sintomas.
O período prodrômico é caracterizado pelo surgimento dos primeiros
sinais e sintomas leves.
Durante o período de doença, ela está em seu máximo, e todos os
sinais e sintomas da doença são aparentes.
Durante o período de declínio, os sinais e sintomas cedem.
Durante o período de convalescença, o corpo retorna a seu estado
anterior à doença, e a saúde é restaurada.
Disseminação da infecção
Reservatórios de infecção
Uma fonte contínua de infecção é denominada reservatório de
infecção.
Pessoas que apresentam uma doença ou são portadoras de
microrganismos patogênicos são reservatórios humanos de infecção.
As zoonoses são doenças que afetam os animais selvagens e
domésticos, e podem ser transmitidas aos seres humanos.
Alguns microrganismos patogênicos crescem em reservatórios
inanimados, como o solo e a água.
Transmissão de doenças
A transmissão por contato direto envolve o contato físico íntimo entre
a fonte da doença e o hospedeiro susceptível.
A transmissão por fomites (objetos inanimados) constitui um contato
indireto.
A transmissão por saliva ou muco na tosse ou espirro é denominada
transmissão por gotículas.
A transmissão por um meio como a água, alimentos ou ar é
denominada transmissão por veículo.
A transmissão pelo ar refere-se a patógenos transportados em
gotículas de água ou pó a uma distância maior que um metro.
Os vetores artrópodes transportam os patógenos de um hospedeiro
para outro por transmissão mecânica e biológica.
Doenças infecciosas emergentes
Novas doenças e doenças com incidências crescentes são
denominadas doenças infecciosas emergentes (DIEs).
As DIEs podem resultar do uso de antibióticos e pesticidas, alterações
climáticas, viagens, a falta de vacinação e da notificação de casos.
Epidemiologia
A ciência da epidemiologia é o estudo da transmissão, da incidência
e da frequência das doenças.
Exercícios
• De acordo com o tema dos dois textos anteriormente citados,
respondas às questões que seguem.
a lagoa está doente
1. Moradores da margem da lagoa da Parangaba, em Fortaleza,
reivindicam na Câmara dos Vereadores suas condições de saúde.
A preocupação envolve o aumento da incidência de três doenças:
Doença de Chagas, Esquistossomose e Ascaridíase (lombriga).
Na tentativa de prevenir novos casos, foram apresentadas várias
propostas:
Proposta 1: Promover uma campanha de vacinação.
Proposta 2: Promover uma campanha de educação da população com
relação a noções básicas de higiene, incluindo fervura de água.
Proposta 3: Construir rede de saneamento básico.
Proposta 4: Melhorar as condições de edificação das moradias e
estimular o uso de telas nas portas e janelas e mosquiteiros de filó.
Proposta 5: Realizar campanha de esclarecimento sobre os perigos
de banhos nas lagoas.
Proposta 6: Aconselhar o uso controlado de inseticidas.
Proposta 7: Drenar e aterrar as lagoas do município.
Você sabe que a Doença de Chagas é causada por um protozoário
(Trypanosoma cruzi) transmitido por meio da picada de insetos
hematófagos (barbeiros). Das medidas propostas no texto “A lagoa
está doente”, as mais efetivas na prevenção dessa doença são:
A) 1 e 2
B) 3 e 5
C) 4 e 6
D) 1 e 3
E) 2 e 7
2.A tuberculose é uma doença que pode ser controlada.
Observe este gráfico, em que está representada a incidência de
tuberculose no Brasil:
Incidência de tuberculose
por 100000 habitantes
Fatores predisponentes
Um fator predisponente é aquele que torna o corpo mais susceptível
à doença ou altera o curso de uma doença.
Os exemplos incluem o sexo, o clima, a idade, a fadiga e a nutrição
inadequada.
0
50
60
70
80
90 2000
Considerando-se as informações desse gráfico, qual fator
explica a curva que caracteriza as décadas de 80 e 90?
A) Alto custo do diagnóstico e uso de antibióticos ineficientes.
B) Redução da desnutrição e da pobreza e aumento na qualidade
das moradias como consequência da política social.
C) A ocorrência de AIDS tornando os pacientes mais susceptíveis
ao bacilo.
D) Diminuição de movimentos migratórios da população humana
entre as diversas regiões do país.
E) A associação inadequada de antibióticos por parte da classe
médica.
3.A tabela a seguir refere-se à incidência de parasitoses intestinais
em crianças, nas sete creches municipais de Uruguaiana, RS,
Brasil. A pesquisa foi realizada em dois ciclos, o primeiro de
maio a setembro de 2002 e o segundo, de maio a novembro de
2003. Em ambos os períodos foi coletada uma amostra de cada
criança.
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Ciências da Natureza e
Suas Tecnologias
Total de parasitas encontrados no segundo ciclo
Parasitos
Frequência
Indivíduos parasitados
Giardia lamblia
74,6%
162
Ascaris lumbricoides
22,6%
49
Entamoeba coli
9,2%
20
Enterobius vermicularis
3,2%
7
Hymenolepis nana
1,8%
4
Trichuris trichiura
1,8%
4
Strongyloides stercoralis
1,4%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
a ra
s
a
s
s
i
bli ide col lari nan iu rali
am rico ba icu pis trich rco
l
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g
e
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As
t
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En
St
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
3
http://www.sbac.org.br
Frequência
Indivíduos parasitados
A respeito dos parasitos da tabela, podemos afirmar que:
A) A Giardia lamblia é um fungo responsável por causar no hospedeiro
dor abdominal, irritabilidade, emagrecimento, náuseas, azia,
carência de vitaminas lipossolúveis e diarreia gordurosa.
B) O Ascaris lumbricoides é um verme platelminto responsável por
causar alterações pulmonares no hospedeiro durante o seu ciclo
de vida.
C) Hymenolepis nana é um verme platelminto cestoideo que
parasita em certas ocasiões carunchos de cereais infectados,
que quando ingeridos acidentalmente por humanos e roedores,
resultam na transmissão do agente.
D) A enterobiose ou oxiurose é o nome da infecção por oxiúros
(Enterobius vermicularis), que são vermes nematódeos com
mais de 30 mm de comprimento, responsáveis por causar
sempre intensa anemia em seus hospedeiros.
E) O Strongyloides stercoralis é um nematódeo parasita
completamente dependente de um hospedeiro para permanecer
vivo, não podendo ser encontrado na forma livre no solo.
4. Pesquisadores italianos da Universidade de Florença e da Novartis
estão perto de desenvolver uma vacina contra a meningite que
protege contra mais de 300 cepas do meningococo B, bactéria que
é a principal e mais perigosa causadora da doença.
A meningite – inflamação das membranas que revestem o
cérebro e a medula espinhal – pode ser causada por vários
agentes, entre vírus e bactérias. Para alguns deles já existe
vacina, mas não para o meningococo B.
A imunização de ampla proteção tem sido um desafio para os
cientistas devido às muitas variedades da bactéria em circulação.
A pesquisa, publicada na Science Translational Medicine, testou
54 imunógenos – substâncias externas que desencadeiam uma
resposta imune do organismo.
Após testes em camundongos, os oito com melhor desempenho
com diferentes cepas foram selecionados.
O mais eficiente, batizado de G1, foi capaz de gerar imunidade
contra mais de 300 cepas da bactéria, um resultado considerado
muito expressivo pelos cientistas.
Segundo eles, esse imunógeno poderá ser usado para, em
breve, criar uma vacina de amplo espectro contra a doença.
A mesma “engenharia” também serviria para desenvolver
imunizações para outras doenças, como a Aids.
Sobre o tema descrito no texto, analise e assinale o item correto.
A) A doença meningocócica citada no texto é uma infecção aguda,
rapidamente fatal, causada pelos Enteroviridae, incluindo os
vírus Echo, Coxsackie, poliovírus e enterovírus.
B) As manifestações iniciais da meningite são febre alta, prostração,
dor de cabeça, vômitos, aparecimento na pele de pequenas
manchas violáceas, dor e dificuldade na movimentação do
pescoço (rigidez de nuca).
C) A vacina contra a meningite B também é eficaz contra os outros
sorotipos de bactérias causadoras da doença.
D) A grande vantagem das vacinas modernas é ausência completa
de manifestações clínicas indesejadas.
E) As meningites bacterianas são mais comuns do que as virais e
os casos de etiologia não identificada são muito poucos frente ao
total de casos.
5. “O botulismo é uma intoxicação resultante da ingestão de
alimentos que contenham uma toxina produzida durante o
crescimento da bactéria esporulada Clostridium botulinum. Os
esporos resistem ao aquecimento a 100 °C por 3-5 horas, mas
a toxina, que é uma proteína, é destruída em apenas 20 minutos
nas mesmas condições.
A toxina botulínica é um dos venenos mais letais conhecidos
pelo homem, sendo que 2 g (microgramas) são suficientes para
provocar a morte. Ela age nas sinapses dos nervos motores
e nas junções neuromusculares (placa motora), impedindo a
liberação de acetilcolina.
Os sintomas aparecem 18-24 horas após a ingestão do alimento
tóxico, na forma de visão dupla, dificuldades na deglutição e
na fala, e progridem até levar o indivíduo à morte por asfixia.
Atualmente, essa toxina, em concentrações extremamente
baixas, vem sendo comercializada com o nome de BOTOX, e
usada em terapias para a eliminação de rugas e outras marcas
de expressão facial.”
Com base no texto e em seus conhecimentos sobre o assunto,
assinale a alternativa correta.
A) O aquecimento do alimento a 50 °C por tempo superior a 20
minutos, imediatamente antes do seu consumo, elimina o perigo
de intoxicação pela toxina botulínica.
B) O uso de antibiótico eficiente contra o Clostridium botulinum em
pacientes que tenham ingerido alimentos contaminados com
esse microrganismo é estratégia eficiente para evitar o botulismo
em adultos.
C) A asfixia, referida no texto, ocorre por paralisia dos músculos
responsáveis pelo peristaltismo.
D) Os esporos bacterianos são formas de resistência que morrem
facilmente em temperaturas baixas.
E) O uso de antitoxina botulínica e a manutenção de ventilação
pulmonar por respirador mecânico podem fazer parte do
tratamento para salvar indivíduos intoxicados.
http://www1.folha.uol.com.br
4
FB NO ENEM
FB no Enem – Nº 11 – Professor: Thiago Pacífico
1
2
3
4
5
B
E
C
E
C
OSG.: 58070/12 - -09/04/12
Dig.: André / Rev.: TSS