Microbiologia: questões para praticar com explicações

1O mundo dos microrganismos

A microbiologia é o estudo dos organismos pequenos demais para serem vistos sem microscópio. A maioria deles é inofensiva ou útil: as bactérias do seu intestino ajudam a digerir os alimentos e impedem a entrada de micróbios nocivos.

Um micróbio que causa doença é um patógeno. Os principais grupos diferem na estrutura, e a estrutura decide como tratá-los:

• As bactérias são células únicas sem núcleo (procariontes), com cerca de 1 a 5 micrômetros de comprimento. Têm ribossomos próprios e geralmente uma parede celular, então os antibióticos podem atacá-las.
• Os vírus não são células. São DNA ou RNA dentro de uma capa de proteína (capsídeo), com cerca de 20 a 300 nanômetros, e só se multiplicam dentro de uma célula hospedeira. Os antibióticos não agem sobre eles.
• Os fungos têm núcleo (eucariontes). Incluem leveduras como Candida, que causa candidíase, e os bolores.
• Os parasitas incluem protozoários, como o Plasmodium, que causa a malária, e helmintos (vermes), como as tênias e as lombrigas.
• Os príons são proteínas mal dobradas, sem nenhum DNA ou RNA. Causam doenças cerebrais raras, como a doença de Creutzfeldt–Jakob.

2Bactérias: forma, coloração e sobrevivência

As bactérias são descritas primeiro pela forma: os cocos são redondos, os bacilos são bastonetes e os espirilos são espirais. Cocos em cachos são típicos dos estafilococos; cocos em cadeias são típicos dos estreptococos.

A coloração de Gram classifica as bactérias pela parede celular:

• As bactérias Gram-positivas têm uma parede espessa de peptidoglicano que retém o corante cristal violeta. Coram-se de roxo.
• As bactérias Gram-negativas têm uma parede fina e uma membrana externa. Perdem o corante e captam o contracorante rosa. A membrana externa contém endotoxina (lipopolissacarídeo) e impede a entrada de muitos antibióticos.
• A Mycobacterium tuberculosis tem uma parede cerosa e cora mal pelo Gram. É evidenciada com uma coloração álcool-ácido resistente (Ziehl–Neelsen).

As bactérias também diferem na necessidade de oxigênio. As aeróbias estritas precisam dele, as anaeróbias estritas são mortas por ele (por exemplo, Clostridium) e as anaeróbias facultativas crescem com ou sem ele.

As bactérias se reproduzem por fissão binária: uma célula se divide em duas. Algumas, como Clostridium e Bacillus, formam endósporos: formas de resistência duras, que sobrevivem ao calor, à secagem e ao álcool.

Muitas bactérias liberam exotoxinas, proteínas com um efeito específico. A toxina tetânica causa espasmos musculares; a toxina colérica causa diarreia aquosa.

As bactérias podem resistir aos antibióticos, por exemplo produzindo uma enzima que destrói o fármaco (beta-lactamase), bombeando-o para fora (bombas de efluxo) ou alterando seu alvo. Os genes de resistência podem passar de uma bactéria para outra.

3Como as infecções se espalham e como as impedimos

Uma infecção precisa de uma cadeia de infecção. Quebrar qualquer elo a interrompe:

1. O agente: o próprio patógeno.
2. O reservatório: onde ele vive, como uma pessoa, um animal, a água ou o solo.
3. A porta de saída, como a tosse, o sangue ou as fezes.
4. O modo de transmissão: contato (mãos), gotículas, partículas no ar, alimentos e água (fecal–oral) ou um vetor, como um mosquito.
5. A porta de entrada, como a boca, uma ferida ou um cateter urinário.
6. Um hospedeiro suscetível, por exemplo uma pessoa sem imunidade.

O período de incubação é o tempo entre a infecção e os primeiros sintomas. Uma doença que passa dos animais para os humanos é uma zoonose. O número de reprodução básico R0 é o número médio de pessoas que um caso infecta em uma população totalmente suscetível.

A higiene das mãos é a medida isolada mais eficaz contra a propagação em hospitais. A fricção com álcool não mata esporos, então, após o contato com Clostridioides difficile, lava-se com água e sabão.

A esterilização mata todos os microrganismos, inclusive esporos, por exemplo em uma autoclave com vapor sob pressão a cerca de 121 °C. A desinfecção reduz os microrganismos em objetos, mas pode deixar esporos. A antissepsia faz o mesmo na pele ou nos tecidos.

As vacinas treinam o sistema imunológico adaptativo. Podem conter micróbios vivos atenuados (tríplice viral), micróbios mortos ou partes deles, ou mRNA que faz as células produzirem uma proteína viral.

4Como raciocinar em uma questão de microbiologia

A maioria das questões descreve um organismo ou um paciente. Trabalhe da estrutura para a consequência:

1. Decida o grupo: bactéria, vírus, fungo, parasita ou príon.
2. Para bactérias, lembre as características principais: forma, resultado do Gram, necessidade de oxigênio, esporos, toxinas.
3. Pergunte onde o organismo vive e como se espalha. Isso diz como preveni-lo.
4. Pergunte como ele causa dano: invadindo tecidos, por uma toxina ou por uma reação imune.
5. Deixe a estrutura guiar o tratamento e o controle. Sem parede celular, a penicilina não pode agir; com esporos, o álcool não basta.

5Um exemplo resolvido

Acompanhe o raciocínio. Tente prever o próximo passo antes de abri-lo.

6Erros comuns

• Tratar infecções virais com antibióticos. Os antibióticos agem apenas sobre bactérias.
• Inverter as cores do Gram. Gram-positivo é roxo; Gram-negativo é rosa.
• Confundir endotoxina (parte da membrana externa das Gram-negativas) com exotoxinas (proteínas liberadas pelas bactérias).
• Chamar a desinfecção de esterilização. Somente a esterilização mata esporos de forma confiável.
• Confiar na fricção das mãos com álcool para organismos formadores de esporos, como o C. difficile.
• Achar que uma pessoa não pode espalhar uma infecção durante o período de incubação. Em algumas infecções, ela pode.

7Como são as questões de prova

• Fácil (termos e fatos principais): definições e organismos clássicos. O que é um patógeno ou um período de incubação, qual organismo causa a malária, de que cor se coram as bactérias Gram-positivas.
• Médio (aplicação dos conceitos): mecanismos. Como funciona a resistência, por que uma vacina ou um método de esterilização funciona, como uma toxina causa sintomas.
• Difícil (casos e análise): um paciente ou um estudo clássico. Você identifica o organismo pelo histórico, explica por que um exame ou tratamento falha, ou interpreta experimentos como os de Griffith ou de John Snow.

Nas questões difíceis, parta da estrutura do organismo. Parede, envelope, esporos e toxinas explicam a maioria dos sintomas, resultados de exames e escolhas de tratamento.