Momentos históricos na microbiologia: descobertas e impactos

Editora: Thais Yuri Miura

Descoberta do Microscópio Óptico – Antony van Leeuwenhoek (1673)

Leeuwenhoek descobriu o microscópio óptico por meio de experimentos e a curiosidade em observar água de rios,

Fonte: http://bioinvisivel.blogspot.com.br/2010/09/historia-do-microscopio.html

fezes, salivas através de lentes de aumento e posteriormente, com seu microscópio rudimentar (feito de lentes de vidro colocadas entre placas de prata ou bronze). Observou diminutos objetos móveis e invisíveis a olho nu, denominaram-os “animálculos”, porque acreditava se tratar de minúsculos animais vivos. Ele elaborou mais de 250 microscópios, o mais poderoso tinha aumento de 200 a 300 vezes.

Leeuwenhoek anotou suas observações e redigiu cartas para a Sociedade Real Inglesa, em que relatava os “pequeninos animáculos” que pareciam ser dez mil vezes menores do que os que são vistos a olho nu. Foram mais de 300 cartas escritas com suas anotações e seus desenhos. Essas cartas foram importantes para dar origem à microbiologia.

Biogênese x Abiogênese

A partir da descoberta dos microorganismos por Leeuwenhoek, surgiram discussões sobre a origem destes animáculos. Aqueles que defendiam a Abiogênese acreditavam que os microorganismos podiam surgir a partir de objetos inanimados, é a Teoria da geração espontânea. Os que defendiam a Biogênese acreditavam haver os microorganismos geravam novos microorganismos.

Abiogênese

Originada na Grécia antiga, a ideia de geração espontânea que rãs e minhocas que surgiam espontaneamente de um lago de lama. Alguns acreditavam que larvas de insetos e moscas surgiam a partir da decomposição da carne. 

• Contrário a essas ideias, Francesco Redi demonstrou em 1668 que as larvas encontradas na carne em decomposição eram de ovos de insetos, e não resultado da geração espontânea.

• John Needham, em 1745, fez uma experiência em que cozinhou carne para destruir organismos preexistentes e colocou-os em frascos abertos. Observou que surgiam colônias de microorganismos na superfície e conclui que elas surgiam por geração espontânea. 

• Lazaro Spallanzani, em 1769, ferveu caldo de carne em um frasco por uma hora e então vedou-o. Não apareceu nenhum microorganismo, e portanto, esse resultado opôs a abiogênese. Needham afirmava que o ar era essencial à vida e para geração espontânea, e no experimento de Spallanzani o ar tinha sido excluído, eliminando a “força vital” necessária para gerar vida.

• Em 1836, Franz Schulze passava o ar através de uma solução de ácido forte antes de inseri-los na infusão de carne fervida em frasco fechado. No ano seguinte, Theodor Schwann passava o ar através de um tubo aquecido antes de inseri-lo no caldo estéril. Nos dois experimentos não surgiram os micróbios, porque aqueles existentes no ar foram mortos pelo calor ou pelo ácido. No entanto, os defensores da teoria de geração espontânea ainda não estavam convencidos com os resultados, pois diziam que o calor e o ácido alteravam o ar e assim, não permitiram o crescimento microbiano.

Biogênese

Louis Pasteur fez uma série de experimentos em que utilizou frascos com colo longo e curvado, semelhante ao pescoço de cisnes, que continham caldo nutritivo e aquecidos. O ar passava livremente através dos frascos abertos, mas nenhum microorganismo surgiu. A poeira sedimentava-se na região encurvada inferior do pescoço do frasco, assim como os microorganismos, por isso, não alcançavam o caldo. Ele também fez seus experimentos nas montanhas e demonstrou que quanto mais puro o ar que penetrava o frasco, menor a chance de contaminação. Esses experimentos levaram à aceitação da teoria da Biogênese.

Teoria Microbiana da Fermentação – Louis Pasteur (~1850)

Pasteur acreditava de que os produtos da fermentação do suco de uva eram resultado da presença de microorganismos, e uma série de reações bioquímicas produzia álcool e outras substâncias. 

Desde tempos antigos já havia produção de bebidas e alimentos, que atualmente sabemos ser produtos da fermentação. Como exemplo, a produção de vinho na Grécia antiga, a cerveja - derivada de arroz - na China, o saquê no Japão.  

No ano de 1850, Pasteur encontrou microorganismo de diferentes tipos em vinhos. Conclui que a seleção de micróbios podia garantir um vinho de qualidade boa e que a fermentação ocorria devido à presença de microorganismos que produziam transformações químicas no ambiente em que estão. 

A pasteurização também foi uma descoberta de Pasteur, que consistia em um método que preservava o alimento sem qualquer alteração do sabor, quando era submetido a temperaturas de 50-60° C por vários minutos.

Anti-sepsia - Joseph Lister (~1860)

O ácido carbólico, também conhecido como fenol, destruía as bactérias. A partir desse conhecimento, Lister passou a embebedar compressas cirúrgicas com solução diluída de fenol. Os resultados foram à diminuição de infecções pós-operatórias e foi possível dar origem as técnicas assépticas. 

Teoria Microbiana da Doença – Louis Pasteur e Robert Koch (~1870)

Investigando a doença do bicho-da-seda, Pasteur descobriu que um protozoário causava a doença. E para eliminar a doença era necessário selecionar apenas bichos-da-seda saudáveis, livres da doença, para reproduzir novas linhagens de insetos.

Koch descobriu a bactéria que causava carbúnculo, uma doença responsável pela dizimação de condutores de gado e ovelhas. Ele demonstrou que os esporos bacterianos sobreviviam por meses, e por isso, sugeriu que animais contaminados fossem mortos e queimados ou enterrados.  Com a sua descoberta, ele foi o primeiro a provar que um tipo específico de micróbio causa uma determinada doença. 

Postulados de Koch:

• Um microorganismo específico pode sempre estar associado a uma doença.

• O microorganismo pode ser isolado e cultivado em cultura pura, em condições laboratoriais.

• A cultura pura do microorganismo produzirá a doença quando inoculada em animal susceptível.

• É possível recuperar o microorganismo inoculado do animal infectado experimentalmente.

Modificações nos Postulados de Koch:

• Descoberta dos vírus, agentes que não crescem em meios artificiais;

• Algumas doenças são causadas por mais de um microorganismo;

• Alguns microorganismos podem causar várias doenças distintas.

Vírus da doença do mosaico do tabaco – Dmitri Ivanovski (1892)

• O vírus da doença podia ser transmitido por suco filtrado da planta doente, no entanto, esse filtro prevenia a passagem de bactérias.

Primeira descrição de um MO veiculado por um artrópode (febre do gado do Texas) – Theovald Smith (~1890)

• Provou que um protozoário, responsável pela febre do gado, era um parasita intracelular de insetos que se alimentava no gado. Essa descoberta permitiu novas pesquisas sobre doenças microbianas transmitidas por artrópodes. 

Febre amarela – Walter Reed (1900)

• Primeira doença humana provocada pelo vírus, que eram transmitidos por insetos.

• Uma medida de prevenção adotada foi a remoção de água parada, locais usados pelos insetos para reprodução.

Imunização – Louis Pasteur (~1880)

• Imunização é o processo que estimula as defesas do corpo contra a infecção. 

Em um experimento, utilizando dois grupos de galinhas: o primeiro grupo foi inoculado com culturas velhas da bactéria que causava cólera aviaria, e o outro grupo não foi exposto à bactéria. Depois, os dois grupos receberam bactérias de culturas jovens. As galinhas do segundo grupo morreram, enquanto o primeiro grupo permaneceu sadio.

Pasteur descobriu que as bactérias podem perder sua virulência quando cultivadas por muito tempo. Mas essas bactérias podem estimular o hospedeiro a produzir substancias que o torna imune às doenças. Ele denominou as culturas avirulentas de vacinas e o processo de imunização com tais culturas de vacinação.

Quimioterapia moderna – Paul Ehrlich

• Quimioterapia: tratamento de uma doença com substância química. 

Ehrlich desejava encontrar uma “arma mágica”: substância química que fosse capaz de destruir o agente causador da doença, preservando as células do paciente. Ele ganhou o prêmio Nobel em 1909, por trabalhos sobre anticorpos e por conseguir obter um composto arsenical sintético que se mostrou ativo contra a bactéria da sífilis.

• Gerhard Domagk (1932):

Sulfonamidas ou sulfas eram efetivas contra várias infecções bacterianas. Descoberta feita durante a II Guerra Mundial.

• Alexander Fleming (1928):

Descoberta da penicilina, que inibia o crescimento de certas substâncias. Era um composto sintetizado por um fungo, Penicillium notatum.

Referências: 

PELCZAR, M. J., CHAN, E. C. S., KRIEG, N. R. Microbiologia - conceitos e aplicações. v. 2.ed. São Paulo: Makron Books, 1996. 

INSTITUTO DE MICROBIOLOGIA – UFRJ. Contribuição de Louis Pasteur revolucionou os estudos médicos - Alane Beatriz Vermelho . Disponível em: http://www.microbiologia.ufrj.br/informativo/tome-nota/251-contribuicao-de-louis-pasteur-revolucionou-os-estudos-medicos. Acesso em: 05 de abril de 2013.

Links:

http://www.cesnors.ufsm.br/professores/alessandrapb/disciplina-microbiologia-2012/Aula%20-%20Historico%20da%20Microbiologia.pdf