As bactérias são organismos microscópicos unicelulares que prosperam em diversos ambientes. Esses organismos podem viver no solo, no oceano e no interior do intestino humano.
A relação dos seres humanos com as bactérias é complexa. Às vezes, as bactérias nos ajudam, como coalhar o leite em iogurte ou ajudar na digestão. Em outros casos, as bactérias são destrutivas, causando doenças como pneumonia e resistência à meticilina. Staphylococcus aureus (MRSA).
Estrutura
As bactérias (singular: bactéria) são classificadas como procariontes, organismos unicelulares com uma estrutura interna simples que não possui núcleo e contém DNA que flutua livremente em uma massa retorcida chamada nucleoide, ou em separado, peças circulares chamadas plasmídeos. Os ribossomos são as unidades esféricas da célula bacteriana onde as proteínas são montadas a partir de aminoácidos individuais usando as informações codificadas no RNA ribossômico.
As células bacterianas são geralmente cercadas por duas coberturas protetoras: uma parede celular externa e uma membrana celular interna. Certas bactérias, como os micoplasmas, não possuem parede celular. Algumas bactérias podem até ter uma terceira camada protetora mais externa chamada cápsula. Extensões tipo chicote geralmente cobrem a superfície de bactérias - longas, chamadas flagelos ou curtas, chamadas pili - que ajudam as bactérias a se mover e se prender a um hospedeiro.
Classificação
Alguns critérios diferentes são usados para classificar bactérias. Os organismos podem ser distinguidos pela natureza de suas paredes celulares, por sua forma ou por diferenças em sua composição genética.
A mancha Gram é um teste usado para identificar bactérias pela composição de suas paredes celulares, nomeado por Hans Christian Gram, que desenvolveu a técnica em 1884. O teste mancha bactérias Gram-positivas, ou bactérias que não possuem membrana externa. As bactérias gram-negativas não captam a mancha. Por exemplo, Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae), que causa pneumonia, é uma bactéria Gram-positiva, mas Escherichia coli (E. coli) e Vibrio cholerae, que causa a cólera, são bactérias Gram-negativas.
Existem três formas bacterianas básicas: bactérias redondas chamadas cocos (singular: cocos), cilíndricas, em forma de cápsula, conhecidas como bacilos (singular: bacilo); e bactérias em espiral, apropriadamente chamadas de espirila (singular: spirillum). As formas e configurações das bactérias são frequentemente refletidas em seus nomes. Por exemplo, a coalhada de leite Lactobacillus acidophilus são bacilos e causam pneumonia S. pneumoniae são uma cadeia de cocos. Algumas bactérias assumem outras formas, como caules, quadrados ou estrelas.
Reprodução
A maioria das bactérias se multiplica por um processo chamado fissão binária, de acordo com a Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida da Universidade de Cornell. Nesse processo, uma única célula bacteriana, chamada de "progenitora", faz uma cópia de seu DNA e cresce ao dobrar seu conteúdo celular. A célula então se separa, empurrando o material duplicado e criando duas células "filhas" idênticas.
Algumas espécies bacterianas, como cianobactérias e firmicutos, se reproduzem por brotamento. Nesse caso, a célula filha cresce como um ramo do pai. Ele começa como um pequeno nó, cresce até ter o mesmo tamanho do pai e é dividido.
O DNA encontrado nos pais e filhos após a fissão binária ou brotamento é exatamente o mesmo. Portanto, as células bacterianas introduzem variação em seu material genético, integrando DNA adicional, geralmente do ambiente ao seu genoma. Isso é conhecido como transferência horizontal de genes; a variação genética resultante garante que as bactérias possam se adaptar e sobreviver à medida que o ambiente muda.
Existem três maneiras pelas quais a transferência horizontal de genes ocorre: transformação, transdução e conjugação.
A transformação é o processo mais comum de transferência horizontal de genes e ocorre quando pequenos fragmentos de DNA são trocados entre doadores e receptores. A transdução, que normalmente ocorre apenas entre bactérias intimamente relacionadas, requer que o doador e o destinatário transfiram o DNA compartilhando os receptores da superfície celular. A conjugação requer contato físico entre as paredes celulares das bactérias; o DNA é transferido da célula doadora para o receptor. Através da conjugação, uma célula bacteriana pode transferir DNA para células eucarióticas (organismos multicelulares). A conjugação ajuda na disseminação de genes de resistência a antibióticos.
Bactérias na saúde e nas doenças humanas
As bactérias podem ser benéficas e prejudiciais à saúde humana. Bactérias comensais ou "amigáveis" compartilham espaço e recursos dentro de nossos corpos e tendem a ser úteis. Existem cerca de 10 vezes mais células microbianas do que células humanas em nossos corpos; o maior número de espécies microbianas é encontrado no intestino, de acordo com o artigo de 2012 do microbiologista David A. Relman na Nature.
O intestino humano é um ambiente confortável para bactérias, com abundância de nutrientes disponíveis para seu sustento. Em um artigo de revisão de 2014 publicado no American Journal of Gastroenterology, os autores mencionam que bactérias intestinais e outros microorganismos, como cepas úteis de E.coli e Streptococcus, ajuda na digestão, evita a colonização por patógenos prejudiciais e ajuda a desenvolver o sistema imunológico. Além disso, o rompimento das bactérias intestinais tem sido associado a certas condições da doença. Por exemplo, pacientes com doença de Crohn têm uma resposta imunológica aumentada contra bactérias intestinais, de acordo com uma revisão de 2003 publicada na revista The Lancet.
Outras bactérias podem causar infecções. Várias bactérias - que vão do chamado grupo A Streptococcus, Clostridium perfringens (C. perfringens), E. coli e S. aureus pode causar uma infecção rara, mas grave, dos tecidos moles chamada fasceíte necrosante (às vezes chamada de bactérias que comem carne). De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC), esta infecção afeta os tecidos circundantes dos músculos, nervos, gordura e vasos sanguíneos; pode ser tratado, especialmente quando capturado cedo.
Resistência a antibióticos
Antibióticos são normalmente usados para tratar infecções bacterianas. No entanto, nos últimos anos, o uso inadequado e desnecessário de antibióticos promoveu a disseminação de várias cepas de bactérias resistentes a antibióticos.
Nos casos de resistência a antibióticos, as bactérias infecciosas não são mais suscetíveis a antibióticos previamente eficazes. De acordo com o CDC, pelo menos 2 milhões de pessoas nos EUA são infectadas com bactérias resistentes a antibióticos todos os anos, levando à morte de pelo menos 23.000 pessoas.
"Praticamente qualquer infecção que você possa imaginar agora foi identificada como associada a algum nível de resistência", disse o Dr. Christopher Crnich, médico de doenças infecciosas e epidemiologista do hospital dos Hospitais da Universidade de Wisconsin e do Madison Veterans Affairs Hospital. "Atualmente, existem poucas infecções que tratamos onde infecções causadas por bactérias resistentes não são uma preocupação clínica".
O MRSA, por exemplo, é uma das cepas bacterianas mais resistentes a antibióticos; resiste à meticilina e outros antibióticos usados para tratar Staphylococcus infecções adquiridas principalmente por contato com a pele. As infecções por MRSA ocorrem em instituições de saúde, como hospitais e asilos, onde podem levar a pneumonia ou infecções da corrente sanguínea. O MRSA também se espalha na comunidade, especialmente em situações em que há muita pele exposta, outros contatos físicos e o uso de equipamentos compartilhados - por exemplo, entre atletas, em estúdios de tatuagem e em creches e escolas. O MRSA adquirido na comunidade geralmente causa infecções graves na pele.
Uma faceta importante do combate à resistência aos antibióticos é ter cuidado com o uso deles. "É muito importante usar antibióticos de maneira inteligente", disse Crnich ao LiveScience. "Você só quer usar um antibiótico quando tiver uma infecção bacteriana clara".
Este artigo foi atualizado em 25 de abril de 2019 pela colaboradora da Live Science Rachel Ross.
