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Microrganismos da pesada e o Bioterrorismo

Alguns microrganismos, além de patógenos, também podem ser usados como armas, e podem causar grandes estragos.  Bioterrorismo é como chamamos a liberação proposital de agentes biológicos, como vírus e bactérias capazes de causar doenças. O patógeno utilizado no Bioterrorismo é chamado de Arma Biológica.

B1      Símbolo de Risco Biológico, muito associado ao Bioterrorismo, mas também é visto nos materias e descartes de resíduos com risco biológico, como amostras de sangue, culturas de microrganismos, entre outros.

Armas biológicas se baseiam no uso de microrganismos, um recurso de fácil obtenção e reprodução, já que existem diversas formas de se produzir bactérias e vírus em grande quantidade. Além disso, com o avanço da Biotecnologia e da Engenharia Genética, novas formas de disseminação mais eficazes são possíveis. As armas biológicas tem um custo menor do que armas nucleares ou químicas, por exemplo, porém é preciso grande aporte tecnológico para o seu controle. Ou seja, talvez seja mais fácil reproduzir bactérias, mas é mais difícil dizer a elas qual é exatamente o seu alvo! O risco de fugirem do controle e atacarem tanto inimigos quanto aliados é muito grande, por isso várias convenções políticas já tentaram proibir o seu uso para sempre…

Mas, essas armas sempre foram de grande interesse para alguns países, como Estados Unidos, Rússia, Japão e Coréia do Norte, devido ao seu grande potencial de dano. Podem causar milhares de mortes, debilitação e incapacitação, e espalham, além de doenças, o PÂNICO!

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Soldados vestidos com proteção contra armas biológicas durante a 2° Guerra Mundial.

Não é qualquer microrganismo que pode ser usado com fins bélicos. Um microrganismo patogênico é considerado uma potencial arma biológica, quando:
1) Causa doença grave;
2) A dose necessária para o efeito é baixa
3) Período de incubação curto
4) População não tem imunidade
5) Tratamento difícil
6) Disseminação fácil (água, ar)
7) Produção fácil em grandes quantidades
8) Estável quando estocado.

Alguns dos patógenos que se encaixam nessas características, são a bactéria conhecida como Antraz, a bactéria Yersinia pestis (agente da peste negra), e vírus hemorrágicos como Ebola e Marboug, e outros como a Varíola.
A história mundial já nos deu algumas amostras do que esse tipo de arma pode fazer. Em 2001 e 2002, nos Estados Unidos, algumas figuras importantes receberam pelo correio, envelopes contendo esporos de Antraz, o Bacillus anthracis, que causa grave doença respiratória, e se não tratada rapidamente, leva à morte em quase 100% dos casos, além disso, o diagnóstico preciso é difícil.  O Antraz continua sendo uma preocupação, ainda mais com a situação muito complicada da Coréia do Norte, uma potência bélica que tem feito muitas ameaças à paz mundial. O país nega estar produzindo armas biológicas, mas…
Melhor prevenir, e com esse pensamento a Coréia do Sul, vizinha e apavorada, desenvolveu uma mistura de microscopia com inteligência artificial, capaz de detectar com 96% de precisão o bacilo do Antraz. A detecção se baseia na obtenção de fotomicrografias que são analisadas por microscopia eletrônica de transmissão (MET), que tem um aumento inicial de 20.000 vezes, permitindo a identificação de esporos e partículas virais. Essa tecnologia pode ser acoplada à câmeras digitais, por exemplo, onde já irão fazer o rastreio dessas possíveis armas.

 

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Esquema ilustrativo do CDC sobre o Antraz e sua disseminação.

Na 2° Guerra Mundial o Japão liberou uma chuva de pulgas sobre a China. Como assim? Isso mesmo, com aviões, o Japão pulverizou pulgas sobre o inimigo, mas não eram quaisquer pulgas, os animais estavam contaminados com a Yersinia pestis, bactéria causadora da Peste Negra ou Peste bubônica, que assolou a Europa nos anos 1300, matando cerca de 200 milhões de pessoas, aproximadamente um terço da população total da Europa. Hoje esse número representaria a população inteira do nosso país!!!
A peste é altamente contagiosa e afeta também animais, roedores tornam-se o reservatório da doença, e a pulga do rato o principal agente transmissor. A peste não tem tratamento, de forma que só sobreviveu à ela quem tinha imunidade. A probabilidade da disseminação proposital desse patógeno causar uma catástrofe de proporções inimagináveis é muito grande. Não acho que deveríamos brincar com essa bactéria, não é mesmo? Na idade média, cadáveres de pessoas com a Peste eram jogados em rios e poços, com intuito de contaminar o suprimento de água dos inimigos, já demonstrando conhecimento do potencial disseminador desse microrganismo.

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I Medici della Peste – Litografia que retrata os médicos da peste. Apesar do aspecto assustador da máscara utilizada, que ficou associada à morte, a ideia era diminuir o contato com os pacientes contaminados.

Conscientemente ou não (há divergências) os colonizadores europeus trouxeram para a América a Varíola, que dizimou os povos indígenas da América Latina. Não existia essa doença na América, e por isso os indígenas não tinham imunidade e sofreram muito. Os colonizadores davam aos indígenas roupas dos doentes, e como a doença é altamente contagiosa, causou muitos estragos. Para quem ficou curioso sobre o tema, veja esse texto muito interessante sobre a varíola no Brasil Colonial .

A Varíola foi erradicada em 1980 com o uso da vacina. Atualmente, existem apenas dois laboratórios que possuem espécimes da Varíola, um nos Estados Unidos e outro na Rússia. Irônico não é? Deve ser para manter equilibrada a balança mundial…

Pensou-se em destruir todas as cepas, mas sempre fica aquele medo, se a doença retornar, como iremos estudá-la? E assim continua-se preservando o vírus em laboratórios de altíssima segurança.

Outros vírus, como Ebola e Marboug também são altamente contagiosos e letais, causam infecções com febre e hemorragia e não possuem cura. Até os cadáveres são contagiosos.

O C.D.C (Center for Control and Prevention of Diseases) classifica todos os agentes quanto ao seu risco individual e de disseminação para a comunidade, o que implica também em seu potencial para o bioterrorismo. O Antraz é considerado um agente de risco A, bem como vírus que causam febres hemorrágicas. Os organismos classificados como risco A possuem alto risco de contaminação individual e alto risco de disseminação para comunidade, sendo responsáveis por doenças graves.

Apesar de possível e alarmante, ataques bioterroristas precisam de uma logística complicada, de forma que bombas ainda são bem mais efetivas.

Mas o que podemos fazer para prevenir um ataque biológico? Investimento em:
– Diagnóstico clínico e laboratorial rápido e preciso
– Tratamentos e novos antibióticos
– Novas vacinas

Quanto mais se entender a respeito desses microrganismos, mais seguros estaremos.

ALERTA DE SPOILER: Mas essas ideias continuam mexendo com o imaginário de muita gente. Dan Brown, o célebre escritor de Código da Vinci, nos presentou com o livro O Inferno, onde os mocinhos lutam contra um ataque bioterrorista. Mas, o objetivo desse ataque não é a guerra, e sim o controle do crescimento populacional. Já falei demais…

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Referências:

Barth, Ortrud Monika, Bioterrorismo e microrganismos patogênicos História, Ciências, Saúde – Manguinhos, vol. 20, núm. 4, octubre-diciembre, 2013, pp. 1735-1749, Fundação Oswaldo Cruz
Rio de Janeiro, Brasil

Cross AR, Baldwin VM, Roy S, Essex-Lopresti AE, Prior JL, Harmer NJ. Zoonoses under our noses. Microbes Infect. 2018 Jun 18. pii: S1286-4579(18)30125-4. doi: 10.1016/j.micinf.2018.06.001. [Epub ahead of print]

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Como uma bactéria pode influenciar o oceano, o clima global e até a evolução?

As cianobactérias são bactérias com capacidade de fazer fotossíntese, e são encontradas em ambientes aquáticos. Representantes do gênero Prochlorococcus são os seres unicelulares fotossintetizantes mais abundantes nos oceanos: estima-se que sejam responsáveis por fazer 5% de toda a fotossíntese que ocorre no planeta. Essa significativa contribuição pode ter influenciado o processo de explosão de vida nos oceanos e o aumento do O2 atmosférico em torno de 400 milhões de anos atrás, favorecendo a transição da vida aquática para a terra.

Apesar de seu pequeno tamanho, estudos apontam que algumas espécies desse gênero possuem um genoma composto por 80 mil genes, isso equivale a um genoma 4 vezes maior que o da espécie humana. Essa grande variabilidade genética ocorre devido à presença de “ilhas” (conjuntos de genes) que podem ser expressos ou não, de acordo com o habitat em que a bactéria se encontra, conferindo maiores chances de adaptações em resposta às mudanças ambientais. Essa variabilidade lhes proporciona a capacidade de ocupar diversos habitats marinhos, desde regiões de superfície até regiões onde a disponibilidade de luz é reduzida. Além disso, sua distribuição ocorre em locais desde o hemisfério sul até o norte, em todos os oceanos. Devido a essa “onipresença”,esses organismos favorecem o surgimento de outras espécies em locais com condições desfavoráveis para a vida, uma vez que servem como fonte de alimento em regiões pobres de nutrientes.

As principais descobertas sobre a importância ecológica e a biologia do gênero Prochlorococcus foram feitas ao longo dos 35 anos de carreira da Dra. Penny Chisholm e sua equipe. No início de sua carreira, no departamento de engenharia civil do MIT em Cambridge, ela passou por diversos obstáculos científicos e culturais, por ser a única mulher e bióloga no departamento. Esses obstáculos a levaram a ser militante, participando ativamente, em 1995, na criação de um comitê responsável por coletar dados referentes à discrepância de salários entre gêneros, tamanho de laboratório e cargos ocupados por pesquisadoras, levando recomendações para a administração do MIT com o intuito de reduzir a discriminação.

A carreira de Chisholm mostra os desafios que as mulheres encontram dentro do ambiente acadêmico. Apesar disso, suas descobertas foram pioneiras na oceanografia, como o seqüenciamento genético de microrganismos quando isso era inédito, sua paixão por esses microrganismos  e a forma como a pesquisadora conseguiu conciliar o desenvolvimento de sua pesquisa, aliada ao ativismo são fonte de inspiração.

Fonte:
Meet the obscure microbe that influences climate, ocean ecosystems, and perhaps even evolution

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Regra dos cinco segundos: mito ou realidade?

Que atire a primeira pedra quem nunca pegou rapidinho aquele pedaço de comida que caiu no chão para não desperdiçar nadinha. Com certeza você estava pensando naquela famosa regra dos cinco segundos que diz que se o alimento for recuperado em até cinco segundos, não há risco de contaminação. Para os recuperadores de plantão, uma má notícia: não existe tal coisa como a não contaminação quando um alimento cai no piso. A não-tão-má notícia é que o nível de contaminação está diretamente relacionado ao tempo em que o alimento fica em contato com a superfície.

No estudo realizado por Robyn Miranda e Donald Schaffner, da Universidade de Rutgers em New Jersey, nem mesmo o tempo mínimo de um segundo garantiu que as amostras estivessem livres de contaminações. Para avaliar a aplicabilidade da regra, os pesquisadores utilizaram quatro tipos de alimentos (pão, pão com manteiga, bala de goma e melancia), quatro superfícies diferentes (azulejo, carpete, madeira e aço inoxidável) com quatro tempos de exposição (1, 5, 30 e 300 segundos). A bactéria escolhida para o estudo foi Enterobacter aerogenes, pois além de não ser patogênica, apresenta características de adesão semelhantes às de Salmonella, uma das espécies causadoras de intoxicações alimentares.

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“- Não toquem nesta batatinha! 1…2…3…4…, – Tarde demais.”

Uma quantidade conhecida de E. aerogenes foi espalhada sobre cada uma das superfícies. Depois de seca, os alimentos foram jogados e coletados após cada um dos tempos estabelecidos. Foi então feita a contagem de unidades formadoras de colônia (UFC), que é a medida de quantas bactérias estão presentes na amostra. Dessa maneira, os pesquisadores puderam avaliar a transferência das bactérias não apenas de acordo com o tempo, mas também de acordo com o tipo de superfície e de alimento.

Os resultados mostram que a tendência é que o número de UFC aumente conforme aumenta o tempo de contato entre o alimento e a superfície, ou seja, quanto mais tempo em contato, mais contaminado ele fica. A melancia é o alimento que se contaminou mais facilmente, o que pode ser explicado tanto pelo seu alto teor de água como pela maior regularidade de sua superfície, que aumenta o contato, aumentando a transferência. O carpete, no geral, apresentou a menor taxa de transferência quando comparado a outras superfícies. De acordo com os pesquisadores, é possível que as fibras absorvam boa parte do material, impedindo a transferência da superfície para o alimento.

Além de desbancar um mito, o estudo também joga uma luz na discussão sobre alergias alimentares e intoxicação por alimentos. A partir do momento em que os pesquisadores conseguiram comprovar que mesmo um pequeno tempo de contato é suficiente para a transferência de bactérias da superfície para os alimentos, foi possível estabelecer que a contaminação cruzada acontece de maneira quase instantânea. Ou seja, quer sejam micro-organismos, toxinas ou alérgenos, o risco de contaminação existe e deve ser levado em consideração durante a manipulação dos alimentos. Essa contaminação cruzada pode se originar a partir de alimentos que não são higienizados apropriadamente, manutenção e uso inadequados de utensílios de cozinha e falta de higiene na manipulação dos alimentos. As doenças transmitidas por alimentos (DTA) são classificadas pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como um problema de saúde pública. Em todo o mundo são responsáveis por 420 mil mortes anuais e estima-se que deixem 600 milhões de pessoas doentes. No Brasil, entre os anos de 2007 e 2016 o Ministério da Saúde registrou 6.632 surtos de DTA no país, com 469.482 pessoas expostas a DTA, 118.104 doentes, 17.186 hospitalizações e 109 óbitos.

Um estudo como esse, apesar de bastante simples na sua ideia original e execução, mostra como é importante sabermos mais sobre os alimentos e as superfícies com as quais entram em contato durante seu manuseio e preparo. Pequenos detalhes como umidade do alimento e tipo do material com o qual entra em contato, podem ser cruciais para evitar a sobrevivência e proliferação de micro-organismos patogênicos, impactando de maneira direta na conservação dos alimentos e na saúde da população.

A pergunta que fica agora é: E aí, vai ter coragem de pegar aquela comida do chão de novo?

Referências:

Artigo original: http://aem.asm.org/content/early/2016/08/15/AEM.01838-16.full.pdf+html?ijkey=vPUByS6UWtmUQ&keytype=ref&siteid=asmjournals

Dados da OMS (em inglês): http://who.int/mediacentre/factsheets/fs399/en/

http://www.paho.org/world-health-day/?page_id=7875

Dados do Ministério da Saúde (Brasil): http://portalsaude.saude.gov.br/images/pdf/2016/junho/08/Apresenta—-o-Surtos-DTA-2016.pdf

Créditos da imagem: https://en.wikipedia.org/wiki/Five-second_rule#/media/File:Five_second.png