Doenças causadas por bactérias
Doença bacteriana, qualquer de uma variedade de doenças causadas por bactérias. Até meados do século 20, a pneumonia bacteriana era provavelmente a principal causa de morte entre os idosos. Saneamento, vacinas e antibióticos melhorados diminuíram as taxas de mortalidade por infecções bacterianas, embora cepas resistentes a antibióticos causaram um ressurgimento em algumas doenças. No início do século XXI, a tuberculose, causada pelo Mycobacterium tuberculosis – várias cepas que haviam desenvolvido resistência a um ou mais medicamentos amplamente usados para tratar a infecção – estava entre as doenças infecciosas mais mortais do mundo.
Bactérias causam doenças secretando ou excretando toxinas (como no botulismo), produzindo toxinas internamente, que são liberadas quando as bactérias se desintegram (como na febre tifóide), ou induzindo sensibilidade às suas propriedades antigênicas (como na tuberculose). Outras doenças bacterianas graves incluem cólera, difteria, meningite bacteriana, tétano, doença de Lyme, gonorreia e sífilis.
Antes de falar mais sobre algumas dessas doenças, vamos esclarecer de vez o que são bactérias e como atuam no nosso organismo.
O que são as bactérias?
Bactérias, uma bactéria singular, qualquer um de um grupo de organismos unicelulares microscópicos que vivem em números enormes em quase todos os ambientes da Terra, desde os abismos do fundo do mar até as profundezas da superfície da Terra até o trato digestivo dos seres humanos.
As bactérias não possuem um núcleo ligado à membrana e outras estruturas internas e são, portanto, classificadas entre as formas de vida unicelulares chamadas procariontes. Os procariontes são as criaturas vivas dominantes na Terra, tendo estado presentes por talvez três quartos da história da Terra e tendo se adaptado a quase todos os habitats ecológicos disponíveis.
Como um grupo, eles exibem capacidades metabólicas extremamente diversas e podem usar quase qualquer composto orgânico e alguns compostos inorgânicos, como fonte de alimento. Algumas bactérias podem causar doenças em humanos, animais ou plantas, mas a maioria é inofensiva e é um agente ecológico benéfico, cujas atividades metabólicas sustentam formas de vida mais elevadas. Outras bactérias são simbiontes de plantas e invertebrados, onde desempenham funções importantes para o hospedeiro, como a fixação de nitrogênio e a degradação da celulose.
Sem procariontes, o solo não seria fértil e o material orgânico morto decairia muito mais devagar. Algumas bactérias são amplamente usadas na preparação de alimentos, produtos químicos e antibióticos. Estudos das relações entre diferentes grupos de bactérias continuam a produzir novos insights sobre a origem da vida na Terra e mecanismos de evolução.
Bactérias como procariontes
Todos os organismos vivos na Terra são constituídos por um dos dois tipos básicos de células: células eucarióticas, nas quais o material genético é encerrado dentro de uma membrana nuclear, ou células procarióticas, nas quais o material genético não é separado do resto da célula. . Tradicionalmente, todas as células procarióticas eram chamadas de bactérias e eram classificadas no reino procariótico Monera. Entretanto, sua classificação como Monera, equivalente em taxonomia aos outros reinos – Plantae, Animalia, Fungi e Protista – subestimou a notável diversidade genética e metabólica exibida pelas células procarióticas em relação às células eucarióticas.
No final dos anos 1970, o microbiologista americano Carl Woese foi pioneiro em uma grande mudança na classificação, colocando todos os organismos em três domínios – Eukarya, Bactéria (originalmente chamada Eubacteria) e Archaea (originalmente chamada Archaebacteria) – para refletir as três linhas antigas de evolução. Os organismos procarióticos que antes eram conhecidos como bactérias foram então divididos em dois desses domínios, Bactéria e Archaea. Bactérias e Archaea são superficialmente similares; por exemplo, eles não têm organelas intracelulares e têm DNA circular.
No entanto, eles são fundamentalmente distintos, e sua separação é baseada na evidência genética de suas antigas e separadas linhagens evolutivas, bem como diferenças fundamentais em sua química e fisiologia. Os membros destes dois domínios procarióticos são tão diferentes um do outro quanto são de células eucarióticas.
Células procarióticas (isto é, Bactérias e Archaea) são fundamentalmente diferentes das células eucarióticas que constituem outras formas de vida. As células procarióticas são definidas por um desenho muito mais simples do que o encontrado em células eucarióticas. A simplificação mais aparente é a falta de organelas intracelulares, características características das células eucarióticas.
Organelas são estruturas discretas de membrana contidas no citoplasma e incluem o núcleo, onde a informação genética é retida, copiada e expressa; as mitocôndrias e cloroplastos, onde a energia química ou luminosa é convertida em energia metabólica; o lisossoma, onde as proteínas ingeridas são digeridas e outros nutrientes são disponibilizados; e o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi, onde as proteínas que são sintetizadas e liberadas da célula são montadas, modificadas e exportadas. Todas as atividades realizadas pelas organelas também ocorrem em bactérias, mas não são realizadas por estruturas especializadas.
Além disso, as células procarióticas são geralmente muito menores do que as células eucarióticas. O tamanho pequeno, o design simples e as amplas capacidades metabólicas das bactérias permitem que elas cresçam e se dividam muito rapidamente, para habitar e florescer em praticamente qualquer ambiente.
Células procarióticas e eucarióticas diferem em muitos outros aspectos, incluindo composição lipídica, estrutura das principais enzimas metabólicas, respostas a antibióticos e toxinas e o mecanismo de expressão da informação genética. Os organismos eucarióticos contêm múltiplos cromossomos lineares com genes que são muito maiores do que precisam para codificar a síntese de proteínas.
Partes substanciais da cópia do ácido ribonucleico (RNA) da informação genética (ácido desoxirribonucleico, ou DNA) são descartadas, e o RNA mensageiro restante (mRNA) é substancialmente modificado antes de ser traduzido em proteína. Em contraste, as bactérias têm um cromossomo circular que contém toda a sua informação genética, e seus mRNAs são cópias exatas de seus genes e não são modificados.
Processos reprodutivos
Fissão binária
A maioria dos procariontes se reproduz por um processo de fissão binária, no qual a célula cresce em volume até se dividir pela metade para produzir duas células filhas idênticas. Cada célula filha pode continuar a crescer na mesma taxa que seu pai. Para que esse processo ocorra, a célula deve crescer sobre toda a sua superfície até o momento da divisão celular, quando um novo pólo hemisférico se forma no septo da divisão no meio da célula.
Em bactérias gram-positivas, o septo cresce para dentro a partir da membrana plasmática ao longo do ponto médio da célula; nas bactérias gram-negativas, as paredes são mais flexíveis e o septo divisional se forma quando as paredes laterais se comprimem para dentro, dividindo a célula em duas. Para que a célula se divida ao meio, a estrutura do peptidoglicano deve ser diferente na capa hemisférica do que na porção reta da parede celular, e diferentes enzimas de reticulação de parede devem estar ativas no septo do que em outros lugares.
Doenças causadas por bactérias
Pneumonia
A pneumonia estreptocócica, causada por Streptococcus pneumoniae, é a forma mais comum de pneumonia, especialmente em pacientes hospitalizados. As bactérias podem viver nos corpos de pessoas saudáveis e causar doenças somente após a resistência ter sido diminuída por outras doenças ou infecções. Infecções virais, como o resfriado comum, promovem pneumonia estreptocócica, causando secreção excessiva de fluidos no trato respiratório. Esses fluidos fornecem um ambiente no qual a bactéria floresce.
Os pacientes com pneumonia bacteriana geralmente apresentam um início súbito de febre alta com calafrios, tosse, dor no peito e dificuldade para respirar. Conforme a doença progride, a tosse se torna o principal sintoma. A secreção de expectoração pode conter manchas de sangue. Qualquer dor no peito resulta da sensibilidade da traqueia e dos músculos da tosse intensa.
O diagnóstico geralmente pode ser estabelecido tomando-se uma cultura do organismo a partir do escarro do paciente e por exame radiológico de tórax. O tratamento é feito com antibióticos específicos e cuidados de suporte, e a recuperação geralmente ocorre em algumas semanas. Em alguns casos, no entanto, a doença pode se tornar muito grave e às vezes é fatal, especialmente em pessoas idosas e crianças pequenas.
A morte por pneumonia estreptocócica é causada por inflamação e sangramento significativo e extenso nos pulmões que resulta na cessação da respiração. As bactérias estreptocócicas liberam uma toxina chamada pneumolisina que danifica os vasos sangüíneos nos pulmões, causando sangramento nos espaços aéreos.
Os antibióticos podem exacerbar os danos aos pulmões porque eles são projetados para matar as bactérias, quebrando-as, o que leva à liberação adicional de pneumolisina. Pesquisas sobre o desenvolvimento de agentes de aerossol que estimulam a coagulação do sangue e que podem ser inaladas para os pulmões e possivelmente usadas em conjunto com as terapias tradicionais para pneumonia estreptocócica estão em andamento.
A pneumonia micoplasmática, causada por Mycoplasma pneumoniae, um organismo extremamente pequeno, geralmente afeta crianças e adultos jovens; poucos casos além dos 50 anos são vistos. A maioria dos surtos desta doença está confinada a famílias, pequenos bairros ou instituições, embora possam ocorrer epidemias. M. pneumoniae cresce na membrana mucosa que reveste as superfícies das estruturas pulmonares internas; ela não invade os tecidos mais profundos – fibras musculares, fibras elásticas ou nervos. As bactérias podem produzir um agente oxidante que pode ser responsável por alguns danos celulares. Normalmente, o organismo não invade a membrana que envolve os pulmões, mas às vezes inflama os brônquios e alvéolos.
Outra bactéria, Klebsiella pneumoniae, embora tenha pouca capacidade de infectar os pulmões de pessoas saudáveis, produz uma pneumonia altamente letal que ocorre quase exclusivamente em pacientes hospitalizados com imunidade prejudicada. Outras pneumonias bacterianas incluem a doença do legionário, causada por Legionella pneumophilia; pneumonia secundária a outras doenças causadas por Staphylococcus aureus e Hemophilus influenzae; e psitacose, uma forma infecciosa atípica.
Tuberculose
Tuberculose, doença infecciosa causada pelo bacilo da tuberculose, Mycobacterium tuberculosis. Na maioria das formas da doença, o bacilo se espalha lentamente e amplamente nos pulmões, causando a formação de nódulos duros (tubérculos) ou grandes massas semelhantes a queijo, que quebram os tecidos respiratórios e formam cavidades nos pulmões. Vasos sanguíneos também podem ser corroídos pelo avanço da doença, levando a pessoa infectada a liberar sangue vermelho vivo.
Durante os séculos XVIII e XIX, a tuberculose alcançou proporções quase epidêmicas nas sociedades rapidamente urbanizadoras e industrializadoras da Europa e da América do Norte. De fato, o “consumo”, como era então conhecido, foi a principal causa de morte para todas as faixas etárias no mundo ocidental desde o início do século 20, quando melhorou a saúde e a higiene e diminuiu a mortalidade. taxas. Desde a década de 1940, os antibióticos reduziram o período de tratamento para meses em vez de anos, e a terapia medicamentosa acabou com os antigos sanatórios de TB, onde os pacientes eram amamentados durante anos, enquanto as propriedades defensivas de seus corpos lidavam com a doença.
Hoje, nos países menos desenvolvidos, onde a população é densa e os padrões de higiene são precários, a tuberculose continua a ser uma das principais doenças fatais. A prevalência da doença aumentou em associação com a epidemia de HIV / AIDS; estima-se que uma em cada quatro mortes por tuberculose envolva um indivíduo co-infectado com o HIV.
Além disso, a eliminação bem-sucedida da tuberculose como uma grande ameaça à saúde pública no mundo tem sido complicada pelo surgimento de novas cepas do bacilo da tuberculose resistentes aos antibióticos convencionais. Infecções com estas cepas são frequentemente difíceis de tratar e requerem o uso de terapias medicamentosas combinadas, algumas vezes envolvendo o uso de cinco agentes diferentes.
Meningite
Meningite, inflamação das meninges, membranas que cobrem o cérebro e a medula espinhal. A meningite pode ser causada por vários agentes infecciosos, incluindo vírus, fungos e protozoários, mas as bactérias produzem as formas mais letais. O paciente geralmente apresenta febre, dor de cabeça, vômito, irritabilidade, anorexia e rigidez no pescoço.
Cólera
Cólera, uma infecção aguda do intestino delgado causada pela bactéria Vibrio cholerae e caracterizada por diarreia extrema com depleção rápida e grave de fluidos corporais e sais. A cólera muitas vezes atinge proporções epidêmicas na África subsaariana e no sul da Ásia, particularmente na Índia e em Bangladesh. Nos últimos dois séculos, sete pandemias (epidemias globais) de cólera transportaram a doença para países em todo o mundo.
A cólera é uma doença que pode incitar as populações a entrar em pânico. Sua reputação como um assassino feroz e implacável é merecida. Foi responsável pelas mortes de milhões, pelas perdas econômicas de imensa magnitude e pela ruptura do próprio tecido da sociedade em todas as partes do mundo. Apesar do caos que continua a gerar, a cólera talvez seja a mais conhecida das pragas modernas. O organismo que a causa foi estudado extensivamente por mais de um século; seus modos de transmissão foram identificados; e intervenções seguras, eficazes e baratas para a prevenção da infecção e o tratamento de doenças clínicas foram desenvolvidas.