Os Microrganismos Microorganismo é o nome dado a todos os organismos compostos por uma única célula e que não podem ser vistos a olho nu, sendo visíveis apenas com o auxílio de um microscópio. Logo, esta é uma classificação artificial - e sob o nome de "microorganismo" podem estar reunidos organismos pertencentes aos mais diversos grupos, como, por exemplo, vírus, bactérias, fungos unicelulares e protistas. Os MICRORGANISMOS são seres muito pequenos que não podem ser vistos a olho nu e, para enxergá-los, precisa-se da ajuda de um MICROSCÓPIO, que nada mais é do que um instrumento que aumenta a imagem de um objeto através de um sistema de lentes. Dentre os seres microscópicos, tem-se as BACTÉRIAS, alguns FUNGOS (leveduras e bolores), os PROTOZOÁRIOS, as ALGAS microscópicas e os VÍRUS (estes últimos são tão pequenos que para enxergá-los é preciso usar microscópio eletrônico). ONDE OS MICRORGANISMOS VIVEM? Os microrganismos encontram-se distribuídos em praticamente todos os lugares da natureza. Estão no ar, na água (mares, rios, lagos e água subterrânea) e no solo. Podem ser encontrados em maiores quantidades em lugares onde existe grande quantidade de alimentos (matéria orgânica e inorgânica), umidade e temperatura apropriada para que possam crescer e se reproduzir. PROCARIONTES x EUCARIONTES Procariontes Procariontes (células procarióticas) Pro (antes) + Karyon (núcleo) + onthos (ser) Seres anteriores ao aparecimento do núcleo. Alguns seres unicelulares tem organização estrutural rudimentar. Suas células não possuem organelas bem definidas (sem mitocôndrias, complexo de golgi, RE... e sem membrana nuclear (carioteca / cariomembrana). O material nuclear fica disperso no citoplasma, portanto não tem núcleo individualizado nestas células. Ex: bactérias e cianófitas/cianofíceas (algas azuis) e PPLO. PPLO: últimos organismos descobertos. Tem organização celular primitiva e são muito pequenos. Pela dimensão estão entre os vírus e as bactérias. O 1o observado causava pleuropneumonia em ratos e galinhas. Outros foram achados no homem, mas foram chamados tb de PPLO (pleuro-pneumonia like organisms) – organismos semelhantes aos da pleuropneumonia. Os menores são 0,1 µm de tamanho. (10 X menor que bactérias médias). Outros ultrapassam bactérias pequenas. Mas nenhuma bactéria atinge o tamanho dos PPLO , por menor que seja. São classificados como Micoplasma e são todos parasitas que causam doenças pulmonares e renais. Eucariontes Eucariontes (células eucarióticas) Eu (verdadeiro/bom) + Karyon (núcleo) + onthos (ser) Seres com núcleo verdadeiro Maioria dos seres. Organelas bem definidas. Núcleo individualizado devido a carioteca [cario (caroço, núcleo) + teca (pele, estrutura protetora)]. Provavelmente tenham surgido de um processo de aperfeiçoamento contínuo das células procarióticas (por invaginações de membrana formando organelas dentro??? Ou **evaginações e o que sobrou dentro formou a carioteca que envolveu o centro da célula???). A Segunda é preferida, pois forneceriam a célula uma superfície maior para trocas extra-intra celulares. COMO SÃO OS MICRORGANISMOS? BACTÉRIAS: São seres unicelulares, procarióticos e microscópicos, que podem viver em qualquer ambiente. A maioria das bactérias aquáticas não ultrapassa 1 micrômetro (µm), embora algumas delas possam medir vários micrômetros. Para você imaginar qual é o tamanho de um micrômetro, pegue uma régua e olhe quanto mede um milímetro; agora, imagine este um milímetro dividido por mil. Pois é, cada uma das divisões resultantes mede um micrômetro. As bactérias recebem nomes especiais, de acordo com suas diferentes formas. Se o formato é esférico, são chamadas cocos. Estes podem estar isolados ou viver em grupos. Se tem forma de bastonete, são chamadas de bacilos. Se a forma for de espiral, chama-se espirilo. Caso a bactéria se assemelhe a uma vírgula, denomina-se vibrião. Quanto à respiração, as bactérias podem ser aeróbias ou anaeróbias. Chamam-se aeróbias as que fazem uso do oxigênio. As anaeróbias vivem na ausência desse gás, e são encontradas principalmente no sedimento (fundo) de ambientes aquáticos. Quanto à nutrição, as bactérias obtêm seu alimento de matéria orgânica morta, animal ou vegetal, e são chamadas de saprófitas. Há espécies de bactérias que produzem o seu próprio alimento, o que pode ser feito por fotossíntese ou quimiossíntese. Até os anos 80 já haviam sido descritas cerca de 2020 espécies.As bactérias patogênicas são causadoras de inúmeras doenças, tais como: tétano, febre tifóide, pneumonia, sífilis, tuberculose, lepto... PROTOZOÁRIOS: São protistas unicelulares e eucarióticos, que ocorrem como células isoladas ou em colônias de células, e apresentam dimensões predominantemente microscópicas (4µm a 350µm). Os protozoários podem ser dividos em quatro grupos: ciliados , amebas (ou sarcodina), flagelados (ou mastigóforos) e esporozoários (protozoários parasitas). A maioria deles é desprovida de clorofila, embora alguns apresentem algas simbiontes, como é o caso de Paramecium bursaria. Assim como as bactérias, os protozoários podem ser aeróbios ou anaeróbios, exibir vida livre ou associar-se a outros organismos. A locomoção é um critério muito importante na diferenciação dos grupos de protozoários. Estes podem se locomover por meio de pseudópodos, flagelos e cílios. Os protozoários se reproduzem assexuada e sexuadamente. Doenças Causadas por Protozoários, as mais importantes doenças causadas pelos protozoários , amebíase, giardíase, leishamniose visceral, Trypanosoma cruzi, ... FUNGOS: São organismos eucariontes, podendo ser unicelulares ou pluricelulares. Os fungos unicelulares são chamados de leveduras, apresentam forma oval e são maiores que as bactérias. São heterotróficos e apresentam reprodução assexuada ou sexuada. A maioria dos fungos obtém seu alimento decompondo a matéria orgânica do corpo de organismos vegetais e animais mortos, sendo chamados de saprófitos. Podem ser parasitas, ou seja, vivem à custa de outro ser vivo, prejudicando-o ou podendo até matá-lo; podem estar associados a outros seres e ambos se beneficiam, sendo a relação chamada de mutualismo. Nos ambientes aquáticos são encontrados os Hyphomycetes, importantes na decomposição do material vegetal morto, e geralmente presentes em folhas e ramos de árvores que caem na água. Já foram descritas cerca de 10.000 espécies. ALGAS: São organismos eucariontes fotossintetizantes. Apresentam grande variedade de formas e se reproduz assexuada ou sexuadamente. As algas consideradas dentro da microbiologia são as unicelulares. As algas são abundantes tanto em águas doces quanto em águas salgadas. Como organismos fotoautotróficos são encontrados na zona eufótica (com incidência de luz) dos corpos de água. As algas são classificadas de acordo com a sua estrutura e seus pigmentos. As algas são muito importantes na cadeia alimentar aquática, pois produzem oxigênio (O2) e carboidratos, a partir de dióxido de carbono (CO2), que são utilizados por outros organismos da cadeia trófica. E OS VÍRUS??? 1892 – Mosaico do tabaco (doença contagiosa que ataca folhas do fumo) – estava descoberto o vírus. Vírus = capsídeo + DNA ( raiva, varíola, herpes) RNA (gripe, aids, m.tabaco...) Sem estrutura e sistema enzimático que permitam processos de obtenção e liberação de energia: são parasitas intracelulares obrigatorios (usa energia, enzimas, nucleotídeos e aminoácidos do hospedeiro). Portanto não tem organização celular e metabolismo, mas tem reprodução e adaptação ao meio (por mutações). Não tem membrana plasmática nem citoplasma. Exemplos de doenças humanas provocadas por vírus: hepatite, sarampo, caxumba, gripe, dengue, poliomielite, febre amarela, varíola, AIDS e catapora. CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS DE ACORDO COM SUA RELAÇÃO COM OXIGÊNIO Os microrganismos podem crescer na presença ou ausência de oxigênio e, neste aspecto, podem ser classificados em: Aeróbios: são os microrganismos que normalmente requerem oxigênio para crescer. Facultativos: são os microrganismos que crescem na presença de oxigênio ou na ausência dele (anaerobiose). Anaeróbios: são os microrganismos que ou crescem na presença de baixas concentrações de oxigênio, os chamados de anaeróbios facultativos, ou morrem quando estão na presença deste gás; estes são os chamados de anaeróbios estritos. Microaerófilos: são organismos aeróbios, porém somente crescem em concentrações de oxigênio menores que a do ar (entre 1% e 15%). CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS DE ACORDO COM SUA DIVERSIDADE METABÓLICA Os microrganismos necessitam de uma fonte de carbono (gás carbônico (CO2) ou carbono orgânico) e de uma fonte de energia (luz ou energia derivada da oxidação de compostos orgânicos ou inorgânicos). Os microrganismos que usam a luz como fonte de energia podem ser: Fotoautotróficos: são organismos que usam a luz como fonte de energia e o carbono inorgânico (CO2) como fonte de carbono. São representados pelas bactérias fotossintetizantes (cianobactérias), bactérias sulfurosas púrpura (exemplo: Chromatium) e bactérias sulfurosas verdes (exemplo: Chlorobium), algas e plantas verdes. Existem cerca de 60 espécies de bactérias fotoautotróficas. Fotoheterotróficos: usam luz como fonte de energia e compostos orgânicos (álcool, carboidratos, ácidos orgânicos, etc.) como fonte de carbono. São as bactérias verdes não sulfurosas (exemplo: Chloroflexus) e as bactérias púrpuras não sulfurosas (exemplo: Rhodopseudomonas ). Os microrganismos que obtêm energia através da oxidação de compostos orgânicos ou inorgânicos podem ser classificados em: Quimioautotróficos: usam os compostos químicos (gás sulfídrico (H2S), enxofre elementar (S), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2), nitrato (NO3-), nitrito (NO2-) e ferro (Fe2+) como fonte de energia e usam o CO2 como fonte de carbono. Quimioheterotróficos: são organismos que usam compostos orgânicos como fonte de energia e de carbono. Este grupo inclui a maioria das bactérias, fungos e protozoários. Conceito: biossegurança é um conjunto de medidas necessárias para a manipulação adequada de agentes biológicos, químicos, genéticos, físicos (elementos radioativos, eletricidade, equipamentos quentes ou de pressão, instrumentos de corte ou pontiagudos, vidrarias) dentre outros, para prevenir a ocorrência de acidentes e conseqüentemente reduzir os riscos inerentes às atividades desenvolvidas, bem como proteger a comunidade e o ambiente e os experimentos. MICRORGANISMOS E GRUPOS DE RISCO Grupo 1: Microrganismos que, até o momento, não causam doenças para o homem (baixo risco individual e coletivo) e que não representam riscos para o ambiente (Lactobacillus, Lactococcus, Saccharomyces, Bacillus polymyxa, cepas não patogênicas de E. coli, dentre outros); Grupo 2: Microrganismos que podem causar doenças no homem, mas a exposição laboratorial raramente produz doença. Mesmo assim, para essas doenças existem medidas profiláticas e terapêuticas eficientes (Espécies de Salmonella (exceto S. typhi), E. coli patogênicas, Proteus, Staphylococcus, Streptococcus, Neisseria, Listeria, dentre outros); Grupo 3: Microrganismos que podem causar doenças graves no homem e apresentam risco elevado para os laboratoristas. Eles podem apresentar riscos de serem disseminados para a população, mas para as doenças causadas existem medidas profiláticas e terapêuticas eficazes (Mycobacterium tuberculosis, Coxiella burnetti); Grupo 4: Microrganismos que causam doenças humanas severas e apresentam risco elevado para os laboratoristas e para a população em geral. Eles são agentes altamente infecciosos que se propagam facilmente, podendo causar a morte das pessoas infectadas, pois não existem atualmente medidas profiláticas ou tratamentos efetivos. Para manipulação dos microrganismos pertencentes a cada uma das quatro classes de risco devem ser atendidos alguns requisitos de segurança, conforme o nível de contenção necessário. Estes níveis de contenção são denominados de níveis de Biossegurança. Os níveis são designados em ordem crescente, pelo grau de proteção proporcionado ao pessoal do laboratório, meio ambiente e à comunidade. O nível de Biossegurança 1, é o nível de contenção laboratorial que se aplica aos laboratórios de ensino básico, onde são manipulados os microrganismos pertencentes a classe de risco 1. Não é requerida nenhuma característica de desenho, além de um bom planejamento espacial e funcional e a adoção de boas práticas laboratoriais. O nível de Biossegurança 2 diz respeito ao laboratório em contenção, onde são manipulados microrganismos da classe de risco 2. Se aplica aos laboratórios clínicos ou hospitalares de níveis primários de diagnóstico, sendo necessário, além da adoção das boas práticas, o uso de barreiras físicas primárias (cabine de segurança biológica e equipamentos de proteção individual) e secundárias (desenho e organização do laboratório). O nível de Biossegurança 3 é destinado ao trabalho com microrganismos da classe de risco 3 ou para manipulação de grandes volumes e altas concentrações de microrganismos da classe de risco 2. Para este nível de contenção são requeridos além dos itens referidos no nível 2, desenho e construção laboratoriais especiais. Deve ser mantido controle rígido quanto a operação, inspeção e manutenção das instalações e equipamentos e o pessoal técnico deve receber treinamento específico sobre procedimentos de segurança para a manipulação destes microrganismos. O nível de Biossegurança 4, ou laboratório de contenção máxima, destina-se a manipulação de microrganismos da classe de risco 4, onde há o mais alto nível de contenção, além de representar uma unidade geográfica e funcionalmente independente de outras áreas. Esses laboratórios requerem, além dos requisitos físicos e operacionais dos níveis de contenção 1, 2 e 3, barreiras de contenção (instalações, desenho equipamentos de proteção) e procedimentos especiais de segurança. VIAS DE TRANSMISSÃO DE PATÓGENOS LABORATÓRIOS DE MICROBIOLOGIA EM Transmissão oral: os agentes infecciosos são transmitidos por via oral, principalmente quando microrganismos patogênicos são isolados em culturas puras e atingem populações elevadas. Esta é uma das razões pelas quais não se deve pipetar com a boca, comer, beber, mascar chicletes, levar a mão ou objetos como caneta ou lápis à boca ou fumar no laboratório. Transmissão aérea: os microrganismos são transmitidos através da inalação de aerossóis contendo os agentes infecciosos. Esses microrganismos podem difundir-se no ambiente do laboratório. As práticas laboratoriais devem ser executadas de modo a minimizar os riscos de formação dos aerossóis. De preferência, os laboratórios devem ter pressão negativa e os microrganismos que são veiculados pelos aerossóis como M. tuberculosis devem ser manipulados em cabines especiais conhecidas como cabines de segurança biológica classe III, localizadas em local apropriado dentro do laboratório. Transmissão cutânea ou parenteral: Esta transmissão ocorre através da pele, pela injeção acidental de espécimes ou culturas microbianas com agulhas ou quando ocorrem acidentes com materiais cortantes, tais como vidro quebrado, lâminas de bisturi e agulhas. Apenas poucos organismos podem ser adquiridos através da pele intacta como Leptospira, Brucella, Treponema e larvas do Strongyloides, dentre outros. Indivíduos com soluções de continuidade na pele não devem trabalhar no laboratório. Transmissão ocular: Os organismos podem ser transmitidos através da superfície da mucosa ocular através de gotículas ou respingos de culturas que atinjam os olhos. Usualmente são os mesmos tipos de organismos que são transmitidos por via parenteral e também algumas toxinas potentes como a do C. botulinum. O respingo na mucosa pode ocorrer quando há manipulação de culturas líquidas, principalmente quando são pipetadas ou quando materiais como placas de micro-titulação contendo microrganismos são submetidos a etapas que envolvem lavagem (teste de ELISA) ou quando são transferidos ou adicionados materiais dentro de líquidos contendo microrganismos. Também podem contaminar-se por esta via através do contato dos olhos com lentes de microscópios e outros aparelhos oculares contaminados.