Vírus, bactérias, parasitas, fungos... um guia básico sobre microrganismos
Os microrganismos infiltram-se nas nossas conversas praticamente todos os dias, mesmo que nem sempre nos apercebamos disso. "O John não foi trabalhar; tem um vírus", "a Laura cortou-se e está infetada com uma bactéria horrível"... ouvimos frases destas a toda a hora.
Mas sejamos honestos: muitas vezes falamos por inércia, porque já ouvimos isto algures ou porque "sabemos" que é verdade. Compreende realmente o que é um vírus e como se comporta? Porque é que ele prejudica o corpo humano? Como se diferencia de uma bactéria, de uma toxina ou de um fungo?
Hoje, vamos organizar este microcosmo. Ao pormenor, bem explicado e com exemplos que irá recordar, para que, da próxima vez que o assunto surgir numa conversa, não tenha apenas uma opinião... mas também uma opinião bem fundamentada. Vamos lá.
Microrganismos
Um microrganismo é qualquer ser vivo minúsculo que só pode ser visto com um microscópio.
Bactérias, vírus, fungos microscópicos, protozoários, arqueias, microalgas e até entidades não vivas, como as toxinas microbianas, pertencem a este vasto clube microscópico.
Povoam praticamente todos os cantos do planeta (e dos nossos corpos!) e, embora por vezes causem doenças, também desempenham funções essenciais para a vida.
Vamos analisar cada tipo de forma breve.
Vírus
Pequenas cápsulas de material genético (ADN ou ARN, mas nunca ambos) envoltas numa cápsula proteica (chamada capsídeo ) e, em alguns casos, numa membrana externa roubada à célula que infectaram. E aqui está a chave: não são seres vivos no sentido clássico, porque não se conseguem reproduzir nem gerar energia por si próprias. São como uma pendrive com instruções para fazer mais cópias... mas precisam de ser ligadas a um computador (neste caso, uma célula viva) para funcionarem.
Porque são tão maus se não estão “vivos”?
Exatamente por esta razão: a sua única "razão de existir" é invadir uma célula e sequestrar a sua maquinaria molecular para fabricar milhares de novas cópias de si próprios. No processo, a célula hospedeira deixa de desempenhar as suas funções normais e, frequentemente, é destruída. Multiplique este cenário por milhões de células e terá o quadro de uma infeção viral.
De onde vem o seu ADN ou ARN?
Depende do tipo de vírus. Alguns (como o herpes ou o adenovírus) transportam ADN, que é bastante estável; outros (como o da gripe, o sarampo ou o coronavírus) utilizam o RNA, que sofre mutações mais rapidamente. Este material genético não é "nosso" no sentido em que não surge do nada: é a marca herdada das gerações anteriores de vírus, adaptada e mutada para enganar as nossas defesas. Muitos vírus têm origem noutras espécies e, após sofrerem mutações, passam para os humanos (processo denominado zoonose ), como ocorreu com o SARS-CoV-2.
Como são gerados os vírus?
Não são "fabricados" espontaneamente. Precisam sempre de uma célula hospedeira para fazer o trabalho pesado. Um vírus infecta, introduz o seu material genético e obriga a célula a tornar-se uma "fábrica viral". Quando esta célula já não aguenta mais, rompe-se, libertando milhares de novas partículas virais que irão infetar as células vizinhas. O processo é tão rápido que, em questão de horas ou dias, pode passar de algumas partículas para milhares de milhões no seu corpo.
Porque é tão difícil combatê-los?
Porque vivem dentro das nossas células enquanto se replicam. Os antibióticos funcionam contra as bactérias porque atacam estruturas que as bactérias têm e nós não (paredes celulares, certas enzimas), mas os vírus utilizam as nossas próprias ferramentas celulares. Se atacar estas ferramentas, também danifica as suas células. Além disso, os vírus sofrem mutações muito rapidamente, especialmente os vírus RNA, o que lhes permite escapar ao sistema imunitário e tornarem-se resistentes aos antivirais.
Vacinas para vírus
As vacinas são a melhor defesa contra a maioria das infeções virais, pois preparam o sistema imunitário antes do aparecimento do vírus real. Como é que elas fazem isso? Apresentando uma versão segura do vírus ou uma parte dele (por exemplo, uma proteína do seu capsídeo ou envelope) para que o corpo gere anticorpos e células de memória. Desta forma, quando o vírus real chega, o sistema imunitário já sabe como identificá-lo e neutralizá-lo rapidamente.
Existem vários tipos:
- Vacinas inativadas: o vírus está morto e não se consegue replicar (por exemplo, gripe anual).
- Vacinas atenuadas: o vírus está vivo, mas enfraquecido, incapaz de causar doenças graves (por exemplo, sarampo, papeira, rubéola).
- Vacinas de subunidades: contêm apenas partes do vírus, como proteínas (por exemplo, hepatite B).
- Vacinas de mRNA: estas vacinas contêm instruções para que as nossas células produzam temporariamente uma proteína viral e, assim, treinem o sistema imunitário (por exemplo, Pfizer e Moderna contra a COVID-19).
Bactérias
São procariontes unicelulares, o que significa que não possuem núcleo definido nem organitos complexos. Toda a sua informação genética está contida num único cromossoma circular de ADN e, ao contrário dos vírus, são seres vivos : alimentam-se, crescem, reproduzem-se por conta própria (geralmente por fissão binária ) e podem sobreviver sem invadir outra célula.
Porque podem ser tão perigosos?
Porque algumas desenvolveram mecanismos para invadir os nossos tecidos, produzir toxinas ou escapar ao sistema imunitário. Além disso, reproduzem-se rapidamente, algumas a cada 20 minutos, o que significa que uma infeção pode multiplicar-se de forma explosiva. Algumas bactérias chegam a formar biofilmes : comunidades pegajosas que as protegem dos antibióticos e das defesas (como na placa bacteriana ou em cateteres contaminados).
De onde vem o seu ADN?
Além do cromossoma principal, muitas bactérias possuem pequenos fragmentos de ADN denominados plasmídeos. Estes plasmídeos podem conter genes para a resistência a antibióticos ou para a produção de toxinas e são transmitidos não só aos seus descendentes, mas também entre bactérias de diferentes espécies através de processos como a conjugação (a troca de material genético através de uma "ponte" bacteriana). Esta rápida troca genética é uma das razões pelas quais a resistência aos antibióticos se propaga tão facilmente.
Como surgem e se propagam as infeções bacterianas?
Tudo começa quando uma bactéria patogénica entra no organismo (através de feridas, alimentos, água, ar ou contacto direto). Se escapar às defesas iniciais, multiplica-se no local de entrada ou invade outros tecidos. Muitas infeções são localizadas (como uma infeção da garganta por estreptococos ), mas outras podem tornar-se sistémicas, afetando múltiplos órgãos (como a sépsis).
Porque é tão difícil combatê-los?
Em princípio, dispomos de um arsenal altamente eficaz: os antibióticos. Estes atuam bloqueando funções vitais das bactérias, como a síntese da parede celular, a replicação do ADN e a produção de proteínas. O problema é que o uso excessivo ou indevido de antibióticos acelerou o aparecimento de bactérias resistentes. Estirpes como o Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) ou a Klebsiella pneumoniae resistente aos carbapenems transformaram algumas infeções em sérios desafios médicos. Nestes casos, o tratamento pode exigir antibióticos de última linha, combinações ou, na pior das hipóteses, nenhuma opção eficaz disponível.
Todas as bactérias são más?
De maneira nenhuma. A maioria é inofensiva ou benéfica: muitas vivem no nosso intestino, ajudando-nos a digerir e a produzir vitaminas, outras vivem no solo, fixando o azoto para as plantas, e muitas outras são utilizadas na indústria para produzir alimentos, medicamentos ou limpar poluentes. Algumas bactérias são mesmo "super-heroínas" ambientais: degradam o petróleo, os plásticos ou os metais tóxicos.
Fungos microscópicos
Quando falamos de fungos, pensamos geralmente em cogumelos, bolores visíveis ou leveduras para fazer pão, mas em microbiologia falamos também de fungos microscópicos : organismos eucarióticos (com núcleo e organitos) que podem ser unicelulares, como as leveduras, ou pluricelulares, formando filamentos denominados hifas.
Por que razão podem ser perigosas?
Porque, ao contrário das bactérias e dos vírus, partilham muitas estruturas e processos com as nossas próprias células (uma vez que somos eucariotas como eles). Torna-os mais difíceis de atacar sem nos prejudicar. Além disso, algumas espécies podem adaptar-se muito bem ao nosso organismo, crescendo na pele, nas mucosas ou até mesmo nos órgãos internos, especialmente se o sistema imunitário estiver enfraquecido. Alguns fungos produzem esporos altamente resistentes que sobrevivem no ambiente e podem infetar quando inalados.
De onde vem o seu ADN?
Como organismos eucarióticos, os fungos contêm o seu ADN num núcleo verdadeiro, distribuído por vários cromossomas lineares. Contêm também ADN em organelas como as mitocôndrias. A sua capacidade de variabilidade genética advém tanto da reprodução assexuada (rápida, por brotamento ou fragmentação de hifas) como de ciclos sexuais que misturam material genético, permitindo adaptações e resistência aos antifúngicos.
Como surgem e se propagam as infeções fúngicas?
A maioria dos fungos microscópicos vive inofensivamente no ambiente ou como parte da nossa microbiota. Os problemas surgem quando as defesas imunitárias estão enfraquecidas, há alterações na flora bacteriana (por exemplo, após antibióticos) ou a pele ou as mucosas estão danificadas. Nestes casos, espécies oportunistas como a Candida albicans podem multiplicar-se, causando candidíase, enquanto outras, como o Aspergillus, podem invadir os pulmões de indivíduos imunocomprometidos. A transmissão pode ocorrer por contacto direto, inalação de esporos ou proliferação interna de espécies já presentes no organismo.
Porque é tão difícil combatê-los?
Os fungos partilham muitas das nossas proteínas e estruturas celulares, pelo que os antifúngicos devem ter como alvo características muito específicas do fungo (como o ergosterol na sua membrana, equivalente ao colesterol humano). Isto reduz os possíveis alvos, e os tratamentos têm frequentemente de ser prolongados para serem eficazes. Além disso, os esporos e os biofilmes fúngicos aumentam a resistência aos medicamentos.
Todos os fungos microscópicos são maus?
De forma alguma. Muitas leveduras, como a Saccharomyces cerevisiae, são essenciais na panificação, no fabrico de cerveja e na produção de vinho. Outros fungos produzem antibióticos (como a penicilina, descoberta em Penicillium notatum ), enzimas industriais, ácidos orgânicos e compostos farmacológicos como a ciclosporina. Existem ainda fungos que formam simbioses com as plantas (micorrizas), ajudando-as a absorver nutrientes ou a decompor poluentes complexos.
Protozoários
São microrganismos eucarióticos unicelulares que, ao contrário das algas microscópicas, não realizam fotossíntese e tendem a comportar-se como "predadores" microscópicos, alimentando-se de bactérias, outros protozoários ou matéria orgânica. Alguns vivem livremente na água e no solo, enquanto outros são parasitas de animais e humanos.
Por que razão podem ser perigosas?
Porque muitos protozoários patogénicos são hábeis em invadir tecidos e escapar ao sistema imunitário. Alguns, como o Plasmodium (malária), têm ciclos de vida complexos, com várias fases dentro do corpo e do vetor (mosquito). Outros, como a Giardia lamblia, aderem ao intestino, provocando diarreia crónica. Além disso, sobrevivem frequentemente bem dentro das células, dificultando o tratamento.
De onde vem o seu ADN?
Como eucariotas, possuem o seu ADN num núcleo organizado em cromossomas. Alguns possuem também ADN em organitos como as mitocôndrias ou mesmo em estruturas especializadas (apicoplastos, no caso do Plasmodium ). A sua diversidade genética é enorme, pois podem reproduzir-se tanto assexuadamente como sexuadamente, adaptando-se às alterações do hospedeiro ou do ambiente.
Como são geradas e transmitidas as infeções protozoárias?
Podem ser transmitidos por água ou alimentos contaminados (giardíase, amebíase), por vetores animais (mosquitos, moscas tsé-tsé) ou por contacto direto com fezes ou fluidos de um hospedeiro infetado. Uma vez no interior, reproduzem-se rapidamente e podem migrar para diferentes órgãos, dependendo da espécie.
Porque é tão difícil combatê-los?
Porque muitos vivem dentro das nossas células, protegidos da resposta imunitária, e as suas fases de vida estão em constante mudança, com diferentes formas a exigirem diferentes tratamentos. Além disso, os medicamentos antiparasitários devem ser suficientemente seletivos para não danificarem as nossas próprias células (algo complexo nos eucariotas).
Todas elas são prejudiciais?
Não. Alguns protozoários vivem em simbiose com os animais, ajudando-os a digerir as fibras vegetais (como no rúmen das vacas ou das térmitas). Outros fazem parte do plâncton e são essenciais para as cadeias alimentares aquáticas.
Arqueia
Microrganismos procariontes, como as bactérias, mas com uma bioquímica tão distinta que formam o seu próprio domínio de vida. Muitos são famosos por viverem em condições extremas : águas muito quentes, muito salinas, muito ácidas ou sem oxigénio.
Por que razão podem ser perigosas?
Na verdade, há boas notícias: nenhuma arqueia foi identificada como patogénica para os humanos até agora. O seu interesse não está em causar doenças, mas sim nas suas capacidades únicas.
De onde vem o seu ADN?
Possuem um cromossoma circular e, por vezes, plasmídeos como as bactérias, mas a sua maquinaria genética e enzimática é mais semelhante à dos eucariotas. Isto torna-os únicos e úteis em biotecnologia.
Como se originam e onde vivem?
São provavelmente uma das linhagens mais antigas da vida. Vivem em salinas, géiseres, fontes vulcânicas subaquáticas, pântanos, nas entranhas dos animais e até no oceano aberto. Alguns produzem metano como resíduo, que é essencial para o ciclo global do carbono.
Por que razão são de interesse para a ciência?
Porque as suas enzimas podem suportar temperaturas ou condições extremas que destruiriam as proteínas normais. Por exemplo, a Taq polimerase e outras polimerases termoestáveis utilizadas na PCR provêm de organismos termófilos.
Algas microscópicas
Eucariontes fotossintéticos que fazem parte do fitoplâncton e produzem cerca de 50% do oxigénio do planeta. Incluem grupos como as diatomáceas, os dinoflagelados e as clorófitas.
Por que razão podem ser perigosas?
Algumas espécies produzem toxinas que se acumulam no marisco e no peixe, provocando intoxicações graves nos humanos. As chamadas "marés vermelhas" são florações maciças de microalgas que colorem a água e podem matar os peixes devido à falta de oxigénio ou toxicidade.
De onde vem o seu ADN?
Possuem cromossomas num núcleo e ADN adicional nos seus cloroplastos, descendentes de antigas cianobactérias simbióticas.
Por que razão são vitais?
São a base da cadeia alimentar aquática, sequestram CO₂, regulam o clima e produzem compostos úteis para suplementos, biocombustíveis e cosméticos.
Todas elas são prejudiciais?
Não. A grande maioria é inofensiva e essencial. Sem eles, o oxigénio atmosférico e os ecossistemas marinhos entrariam em colapso.
Toxinas
Substâncias tóxicas produzidas por alguns microrganismos (bactérias, fungos, algas). Não são seres vivos, mas podem ser mais letais do que o micróbio que as produz.
Por que razão podem ser perigosas?
Porque bloqueiam funções vitais das nossas células: inibem enzimas, paralisam músculos ou destroem tecidos. Exemplos incluem a toxina botulínica (paralisia), a toxina tetânica (espasmos musculares), as aflatoxinas (cancro) ou a saxitoxina (bloqueio neuromuscular).
De onde vem o seu ADN?
O gene para produzir a toxina encontra-se no ADN do microrganismo produtor, por vezes em plasmídeos ou em genes adquiridos por transferência horizontal. O micróbio expressa-o e produz a toxina como arma de defesa ou para invadir o hospedeiro.
Porque é tão difícil combatê-los?
Porque, uma vez que a toxina está no corpo, o dano pode continuar mesmo que mate o micróbio. São necessárias antitoxinas ou vacinas específicas que treinem o sistema imunitário para as neutralizar (por exemplo, a vacina contra o tétano utiliza um toxoide).
Todas elas são prejudiciais?
Em doses elevadas, sim. Mas algumas são utilizadas para fins medicinais: as microdoses de toxina botulínica tratam distonias musculares, enxaquecas e rugas.
Parasitas
Um parasita não é um tipo específico de microrganismo, mas sim uma estratégia de vida : viver à custa de outro ser vivo (o hospedeiro), obtendo recursos do mesmo, causando-lhe geralmente danos. Este modo de vida pode ocorrer tanto em organismos microscópicos (protozoários, bactérias, fungos) como em organismos macroscópicos (vermes, artrópodes).
Por que razão podem ser perigosas?
Porque a sua sobrevivência depende da exploração do hospedeiro. Isto envolve alimentar-se dos seus nutrientes, destruir os seus tecidos ou manipular a sua fisiologia. Em alguns casos, os danos são ligeiros; noutros, podem ser letais. Além disso, muitos desenvolveram mecanismos de evasão imunitária que lhes permitem viver durante anos dentro do corpo sem serem eliminados.
De onde vem o seu ADN?
Como qualquer ser vivo, os parasitas possuem o seu próprio material genético, adaptado ao seu estilo de vida. Nos protozoários parasitas como o Plasmodium, o ADN inclui genes para invadir os glóbulos vermelhos; nos helmintos (vermes), existem genes para produzir moléculas que "confundem" o sistema imunitário; nas bactérias parasitas intracelulares como a Rickettsia, o genoma é reduzido ao mínimo necessário para a sobrevivência no interior das células.
Como são transmitidas e geradas as infeções parasitárias?
Depende do parasita. Uns são transmitidos por vetores (mosquitos, moscas, pulgas), outros por alimentos ou água contaminados e outros ainda por contacto direto com a pele ou mucosas. Uma vez no interior, podem permanecer localizados (por exemplo, no intestino) ou migrar para órgãos distantes. Muitos têm ciclos de vida complexos, com várias fases em diferentes hospedeiros ou ambientes.
Porque é tão difícil combatê-los?
Como os parasitas são incrivelmente adaptáveis e, como organismos completos (no caso dos protozoários, fungos e animais), partilham muitas características com as nossas próprias células, os medicamentos antiparasitários devem ser altamente direcionados para evitar danos. Além disso, alguns têm fases "latentes" resistentes aos medicamentos, exigindo tratamentos longos e repetidos.
Todos os parasitas são maus?
Na prática, causam quase sempre algum dano, embora existam casos de relações mais equilibradas. Alguns parasitas intestinais ligeiros não causam sintomas e, em certos contextos, podem mesmo modular o sistema imunitário de forma benéfica (a hipótese da "higiene excessiva" está a ser estudada). No entanto, a regra geral é que um parasita procura aproveitar-se do seu hospedeiro, e não beneficiá-lo.
Como podemos ver, o mundo microscópico é muito diverso. Estes seres minúsculos estão na Terra há milhares de milhões de anos, evoluíram de formas surpreendentes e coexistem connosco em interações complexas. Subestimá-los seria um erro: mesmo que não os consigamos ver, têm um enorme impacto na nossa saúde, na natureza e nas tecnologias humanas. A seguir, exploraremos alguns factos interessantes e aspetos fascinantes destes "pequenos gigantes" da vida.
Uma breve revisão das curiosidades microscópicas
O universo microbiano está repleto de histórias incríveis. Aqui estão alguns factos interessantes que mostram o quão incríveis estas pequenas criaturas podem ser:
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Vírus que atacam as bactérias (bacteriófagos):
Os bacteriófagos, ou fagos, são vírus especializados em infetar bactérias, os seus verdadeiros predadores naturais. Descobertos antes dos antibióticos, ligam-se às bactérias, injetam o seu material genético e, em muitos casos, destroem-nas por lise, destruindo-as por dentro.
Cada fago ataca normalmente apenas uma espécie bacteriana, abrindo caminho para a terapia fágica: uma potencial alternativa para combater as bactérias resistentes aos medicamentos. Com uma população estimada de 10³¹ na Terra, são a forma de vida mais abundante conhecida, presentes nos oceanos, no solo e no nosso intestino, onde mantêm as bactérias sob controlo.
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Archaea em ambientes extremos:
As arqueias são mestres da sobrevivência: prosperam em fontes termais a 90 °C, fontes vulcânicas subaquáticas, lagos hipersalinos ou ambientes tão ácidos como o ácido de bateria. Entre estas, as hipertermófilas obtêm energia a partir de reações químicas com enxofre ou metais, e as halófilas tingem salinas como as de Torrevieja de rosa.
As suas adaptações extremas deram-nos enzimas essenciais para técnicas como a PCR e pistas sobre como seria a vida noutros planetas. E nem tudo é exótico: muitas vivem no solo, nos mares e até nos nossos intestinos, ajudando na digestão e produzindo metano.
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Bactérias que comem óleo:
Quando um derrame de petróleo mancha o mar, nem tudo está perdido: certas bactérias marinhas aprenderam a utilizar o petróleo bruto como alimento. Géneros como Alcanivorax e Pseudomonas incluem estirpes capazes de degradar hidrocarbonetos e sobreviver utilizando apenas petróleo como fonte de energia.
Após desastres como o da Deepwater Horizon em 2010, as suas populações naturais multiplicaram-se e ajudaram a biodegradar parte da fuga num processo chamado biorremediação. Embora a sua ação seja mais lenta do que processos físicos como a evaporação, acabam por eliminar resíduos que poderiam persistir durante anos.
Inspirados por eles, os cientistas estão a desenvolver biofiltros e tratamentos com recurso a consórcios bacterianos para limpar água e solo contaminados. São a prova de que alguns micróbios, longe de serem uma ameaça, actuam como verdadeiros "esquadrões de limpeza" para o planeta.
As peculiaridades do mundo microbiano parecem não ter fim. Existe um fungo, o Ophiocordyceps, capaz de controlar o sistema nervoso das formigas, transformando-as em verdadeiros "zombies" para dispersar os seus esporos. Existem amebas sociais que se agrupam para formar estruturas multicelulares complexas, vírus gigantes que rivalizam com algumas bactérias em tamanho e bactérias como a Deinococcus radiodurans, apelidada de "Conan, a Bactéria", que resiste a níveis de radiação letais para qualquer outro ser vivo. O microcosmo é tão diverso e desconcertante que cada nova descoberta científica parece saída de uma história de ficção científica.
São todos maus? Micróbios bons vs. maus (nem todos os heróis usam capas)
A palavra "germe" soa muitas vezes a uma ameaça, mas a realidade é muito mais complexa: a grande maioria dos microrganismos não nos faz mal e muitos ajudam-nos todos os dias. Vivemos rodeados e habitados por triliões de micróbios; apenas uma minoria causa doenças, enquanto a grande maioria passa despercebida ou desempenha funções vitais para a nossa saúde e o equilíbrio do planeta. Como diz a versão microbiana do ditado: nem todos os heróis usam capas... alguns nem sequer são visíveis. Vamos dar uma vista de olhos a alguns desses heróis anónimos.
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Os nossos corpos albergam uma verdadeira metrópole microscópica composta por triliões de bactérias "boas", bem como leveduras e arqueias, que compõem o microbioma humano. Estas populações comensais são a nossa primeira linha de defesa: competem com as bactérias patogénicas para as impedir de colonizar os nossos tecidos, produzem compostos antimicrobianos, mantêm o sistema imunitário em alerta e auxiliam a digestão.
Algumas espécies intestinais produzem vitaminas que não conseguimos produzir, como a vitamina K e várias vitaminas do complexo B. Outras fermentam as fibras alimentares no cólon, gerando ácidos gordos que protegem a saúde intestinal. Nem todas as bactérias são inimigas; aliás, muitas são essenciais.
Quando este equilíbrio é perturbado, devido a tratamentos prolongados com antibióticos, má alimentação ou infeções, sofremos de diarreia, proliferação excessiva de fungos como a Cândida ou um risco acrescido de infeções oportunistas. Em suma, uma boa parte dos nossos micróbios não só coexiste connosco, como também trabalha ativamente para nos manter saudáveis.
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Os microrganismos são a base da vida na Terra. As minúsculas algas fotossintéticas do plâncton geram quase metade do oxigénio que respiramos; sem elas, os níveis de O₂ na atmosfera desceriam a pique. Em terra, as bactérias e os fungos decompõem a matéria orgânica morta e reciclam o carbono, o azoto, o fósforo e outros nutrientes essenciais. Sem estes decompositores, a superfície do planeta seria um depósito de cadáveres, e os nutrientes ficariam retidos, fora do alcance das novas formas de vida.
Algumas bactérias do solo, como o Rhizobium, fixam o azoto do ar em compostos que as plantas conseguem assimilar, uma etapa essencial na produção de proteínas e ADN. Nos oceanos mais profundos, comunidades inteiras dependem de bactérias quimiossintéticas que obtêm energia a partir de compostos inorgânicos na completa ausência de luz.
A simbiose microbiana também sustenta muitos animais: as vacas, as térmitas e outros herbívoros só conseguem digerir a celulose graças às bactérias intestinais e aos protozoários, e os corais dependem das microalgas para obter energia. Em suma, os micróbios não se limitam a reciclar e oxigenar o planeta: são a base invisível que sustenta a vida macroscópica, incluindo a nossa.
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Muitos dos nossos alimentos mais adorados existem graças ao trabalho silencioso dos microrganismos. Devemos o nosso pãozinho fofo ao fermento, que fermenta os açúcares da massa, libertando CO₂ e criando a sua textura aerada. Queijo, iogurte, kefir, kombucha, chucrute, salame, molho de soja, chocolate e café — todos dependem de fermentações microbianas que proporcionam sabor, aroma, textura e, em muitos casos, prolongam a vida útil.
As bactérias do ácido láctico, por exemplo, transformam a lactose do leite em ácido láctico, coagulam a caseína e conferem ao iogurte e ao queijo a sua acidez característica. Sem fermentadores, a nossa alimentação seria mais pobre e previsível — adeus aos vinhos, cervejas, queijos e chocolates.
A fermentação é uma biotecnologia ancestral que permitiu a conservação dos alimentos muito antes da refrigeração e que continua a impulsionar indústrias até aos dias de hoje: desde a produção de vinagre e cerveja à produção de biocombustíveis. Cada dentada de queijo azul ou cada chávena de café é, na verdade, uma homenagem àqueles pequenos artesãos invisíveis que transformam matérias-primas simples em prazeres autênticos.
O microbioma humano: milhões de microrganismos ajudam a viver... ou provocam gases
O seu corpo é um ecossistema em miniatura. Um adulto alberga tantas células microbianas como um ser humano, aproximadamente 50/50, distribuídas pelo intestino, pele, boca, trato respiratório e trato geniturinário. Juntas, estas microbiotas pesam entre 1 e 2 quilos e, longe de serem intrusas, a maioria destes habitantes são aliados essenciais.
O intestino é a sua principal metrópole. Aí, fermentam fibras e hidratos de carbono complexos que não conseguimos digerir, produzindo vitaminas (K, biotina, folato), ácidos gordos benéficos e compostos que nutrem as nossas células. Também metabolizam os sais biliares, degradam as toxinas e treinam o sistema imunitário para diferenciar os amigos dos inimigos, mantendo o equilíbrio entre defesa e tolerância. Produzem até neurotransmissores como a serotonina e a dopamina, influenciando o nosso humor através do eixo intestino-cérebro.
Quando esta comunidade se desequilibra (disbiose), surgem problemas: infeções como Clostridioides difficile após o uso de antibióticos, distúrbios metabólicos, alergias ou doenças inflamatórias. A chamada "hipótese da higiene" sugere que crescer em ambientes excessivamente estéreis pode deixar o sistema imunitário desprevenido e propenso a reações exageradas.
E sim, também produzem gases. Durante a fermentação de certos alimentos, libertam hidrogénio, CO₂ ou metano. Em quantidades normais, este é sinal de cólon ativo; em excesso, no entanto, pode indicar desequilíbrios ou intolerâncias.
Em suma, o microbioma é um órgão invisível, mas vital: digere, protege e regula. Nós o abrigamos e o alimentamos; restaura a nossa saúde e equilíbrio. Somos um "eu" que, na realidade, é uma multidão microscópica a trabalhar em uníssono.
Microrganismos e Tecnologia: CRISPR, Fermentação, Biocombustíveis, Biomineração e Mais
Os microrganismos não só moldaram a vida, como também estão na base de algumas das nossas ferramentas mais inovadoras. As suas competências naturais tornaram-se impulsionadoras da tecnologia, da indústria e da sustentabilidade.
Edição genética (CRISPR/Cas9)
O sistema CRISPR/Cas9, hoje uma das técnicas mais precisas de edição de ADN, nasceu como uma defesa bacteriana contra os vírus. Funciona como um arquivo de fragmentos virais que, juntamente com a enzima Cas9, identifica e corta sequências invasoras. Reprogramado por Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier em 2012, permite que os genes sejam modificados em plantas, animais e humanos com uma precisão que transformou a biotecnologia e lhe valeu o Prémio Nobel da Química em 2020.
Fermentação industrial
Para além do pão, do queijo e da cerveja, a fermentação é hoje uma fábrica de moléculas úteis. Os micróbios produzem antibióticos, hormonas como a insulina, enzimas para detergentes, ácidos orgânicos, biopolímeros e biocombustíveis. Com a engenharia genética, podemos programá-los para sintetizar compostos personalizados, desde vacinas a materiais sustentáveis.
Biocombustíveis microbianos
As microalgas ricas em óleo são cultivadas para obter biodiesel; as leveduras fermentam açúcares para produzir bioetanol; bactérias metanogénicas e arqueias transformam os resíduos em biogás. Todos são exemplos de energia renovável que não compete com as culturas alimentares e que aproveita o CO₂, os resíduos ou a luz solar.
Mineração biológica (biomineração)
Bactérias como o Acidithiobacillus ferrooxidans dissolvem minerais e libertam metais como cobre, ouro e níquel sem a necessidade de altas temperaturas ou produtos químicos agressivos. Este método já produz até 15% do cobre mundial e é também utilizado para recuperar metais de resíduos e solos contaminados.
Outras aplicações
Isto inclui a biorremediação da água e do solo, biofertilizantes, terapias para a microbiota, biossensores, materiais de construção à base de micélio e até projetos espaciais para produzir oxigénio ou reciclar resíduos. Até a "computação biológica" utilizando bactérias reprogramadas como circuitos lógicos vivos está a ser explorada.
Doenças icónicas causadas por micróbios
Embora a maioria dos micróbios coexista pacificamente connosco, alguns foram, e continuam a ser, protagonistas de grandes tragédias sanitárias. Quatro exemplos ilustram o seu impacto, cada um representando um tipo diferente de microrganismo.
Tuberculose (TB)
Causada pela bactéria Mycobacterium tuberculosis, ataca geralmente os pulmões e é transmitida pelo ar quando uma pessoa infetada tosse. Causa tosse persistente, febre baixa, suores noturnos, perda de peso e fadiga. É curável com antibióticos específicos, mas as estirpes resistentes e a coinfecção com VIH mantêm-na entre as infecções mais mortais: em 2021, causou 1,6 milhões de mortes. A vacina BCG confere proteção parcial, especialmente em crianças.
Malária
Causada por protozoários do género Plasmodium, transmitida pela picada da fêmea do mosquito Anopheles. Após infetar o fígado, destroem os glóbulos vermelhos em ciclos que geram febre alta, arrepios e anemia. Em 2023, registaram-se 263 milhões de casos e estima-se que 600.000 mortes, principalmente na África Subsariana. É prevenível e tratável, mas ainda não existe uma vacina totalmente eficaz.
Candidíase
Infecção fúngica do género Candida, especialmente C. albicans. Normalmente, desenvolve-se sem causar problemas, mas um desequilíbrio na microbiota, provocado por antibióticos, imunossupressão ou alterações hormonais, permite a sua proliferação. Pode ser ligeira (oral ou vaginal) ou grave em doentes imunodeprimidos (candidémia). Os antifúngicos são eficazes, embora esta infecção demonstre como um organismo oportunista explora as nossas fraquezas.
Gripe (influenza)
Doença respiratória provocada pelos vírus influenza A, B ou C. Altamente contagiosa, provoca febre alta, dores musculares e mal-estar geral. A sua capacidade de sofrer mutações exige que a vacina seja reformulada todos os anos. Embora a maioria dos casos seja controlada com repouso e antivirais precoces, a gripe continua a causar centenas de milhares de mortes anualmente e pode levar a pandemias, como a devastadora de 1918.
Estes exemplos mostram que, quando as condições são adequadas, os microrganismos patogénicos podem testar toda a humanidade. A vigilância, a investigação e a cooperação global continuam a ser as nossas melhores defesas nesta luta constante contra o mundo microbiano.
Podemos viver sem eles? Spoiler: não.
Imagine um estalido e... todos os micróbios do planeta desaparecem. À primeira vista, parece tentador: chega de bactérias ou vírus, adeus às doenças infeciosas. Mas, numa questão de dias, o planeta e nós estaríamos à beira do colapso. Os microrganismos são a estrutura invisível que sustenta a vida.
Sem algas e cianobactérias microscópicas, a produção de oxigénio cairia a pique e o ar que respiramos esgotar-se-ia. Sem bactérias e fungos em decomposição, os nutrientes deixariam de ser reciclados: o solo ficaria empobrecido, as plantas morreriam e a cadeia alimentar entraria em colapso de baixo para cima. Montanhas de folhas e carcaças acumular-se-iam sem se decomporem, os oceanos encheriam-se de matéria orgânica em decomposição e muitos animais, desde insetos polinizadores a vacas e térmitas, seriam incapazes de se alimentar sem os seus micróbios intestinais.
Também não duraríamos muito tempo. Sem a microbiota intestinal, perderíamos defesas, nutrientes essenciais e um sistema imunitário treinado. As indústrias que dependem de micróbios — desde a produção de pão, queijo, café e vinho a antibióticos, vacinas e insulina — ficariam paralisadas. A agricultura entraria em colapso sem a fixação biológica de azoto, e as alterações climáticas acelerariam sem o fitoplâncton para absorver CO₂. Até os resíduos orgânicos e poluentes se acumulariam sem biodegradação.
Resumindo: remover micróbios é como remover as pequenas peças e o óleo de um motor. Tudo pararia. São os nossos antepassados, companheiros e herdeiros; por vezes, deixam-nos doentes, mas também nos alimentam, protegem e sustentam o mundo em que vivemos. Somos metade humanos, metade micróbios... e 100% dependentes deles.
E o artigo acabou :(
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