Quando os microrganismos salvam vidas

Bactérias, fungos e protozoários são vistos em geral como vilões. Muitos desses pequenos seres, porém, realizam serviços importantes para os humanos e vêm sendo usados na produção de medicamentos. Artigo da CH 286 mostra como os microrganismos podem nos beneficiar.

Por: Adriana A. Lopes, Denise O. Guimarães e Mônica T. Pupo

Publicado em 24/10/2011 | Atualizado em 24/10/2011

Fungos crescendo em cultura. Embora possam ainda hoje causar infecções que comprometem a vida dos humanos, esses seres diminutos são úteis em processos industriais e no combate a doenças. (foto: David Midgley, University of Sydney/ CC BY-SA 2.5) 

 

Microrganismos, como o nome diz, são organismos minúsculos, representados por fungos, bactérias, vírus, algas e protozoários. Geralmente, associamos esses seres microscópicos às doenças que eles podem causar em humanos, animais e lavouras. No cardápio de males provocados por esses agentes, está também a deterioração dos alimentos.
No caso de humanos, bactérias, fungos e vírus podem ainda hoje causar infecções que comprometem a vida dos pacientes – especialmente, aqueles com o sistema imunológico debilitado por outra doença, como a Aids.

Os microrganismos estão em toda parte: solo, água, pedras, no interior e na superfície de seres vivos (humanos, plantas, animais, insetos etc.), entre outros locais. A maioria deles não se locomove e não tem mecanismos de defesas físicas frente a adversidades.
No meio ambiente, convivem com grande número de seres vivos, sendo que a principal forma de interação com o ambiente envolve a produção de substâncias químicas – conhecidas como produtos naturais –, bem como enzimas, que agem principalmente como mecanismo de defesa contra outros microrganismos.
Essas moléculas – que, em geral, têm estrutura complexa – podem ser excretadas pelo microrganismo para inibir o crescimento de outros organismos e, assim, garantir a preservação da própria espécie.

Do laboratório à indústria

Ao longo do tempo, o homem conseguiu cultivar microrganismos em laboratório, bem como isolar e identificar quimicamente os produtos naturais microbianos, aplicando-os na medicina como medicamentos.
Os processos fermentativos envolvidos no desenvolvimento microbiano também passaram a ser explorados para o benefício humano em diversas áreas (ver ‘E se Dionísio soubesse química?’ na CH 279).

Os microrganismos são amplamente usados em indústrias para a produção de produtos químicos, como butanol, etanol e ácido cítrico, e suplementos alimentares (aminoácidos) e enzimas. São também usados na produção de pães, cerveja, vinho, vinagre, queijos e iogurtes.
São importantes agentes de biorremediação, ou seja, usados para remover ou reduzir a poluição ambiental. São utilizados em processos de biocatálise, convertendo substâncias químicas em outras, com maior rapidez e menor custo que processos totalmente químicos.
A fermentação de microrganismos é também aplicada pela indústria farmacêutica para obtenção de medicamentos que não são facilmente produzidos por síntese química. Nessa última aplicação, a química microbiana tem contribuído significativamente para a saúde da humanidade.

Combate às doenças

As descobertas de cientistas como o químico e microbiologista francês Louis Pasteur (1822-1895), o cirurgião inglês Joseph Lister (1827-1912) e o médico alemão Robert Koch (1843-1910) permitiram identificar microrganismos como agentes causadores de infecções, as quais geralmente causavam a morte dos pacientes devido à ausência de tratamento efetivo.

A descoberta da penicilina por Alexander Fleming, em 1928, tornou-se o marco do uso medicinal de produtos naturais microbianos e revolucionou a medicina e o tratamento das infecções bacterianas. A substância é produzida pelo fungo 'Penicillium notatum' (na imagem). (foto: Crulina/ CC BY-SA 3.0)

Os cientistas alemães Paul Erlich (1854-1915) e Gerhard Domagk (1895-1964) foram pioneiros em mostrar que corantes artificiais matavam microrganismos e controlavam infecções.
Lister e o médico francês Ernest Duchesne (1874-1912), independentemente, relataram o uso de fungos Penicillium em bandagens para tratar pacientes infectados no final do século 19. Porém, textos da medicina chinesa, com mais de 3 mil anos, relatam o uso de soja ‘embolorada’ (com bolor, ou seja, com fungo) para tratar infecções de pele.
Mas foi a descoberta da penicilina, produzida pelo fungo Penicillium notatum, pelo médico escocês Alexander Fleming (1881-1955), em Londres (1928), que se tornou marco do uso medicinal de produtos naturais microbianos e revolucionou a medicina e o tratamento das infecções bacterianas.

Adriana A. Lopes
Denise O. Guimarães
Mônica T. PupoDepartamento de Ciências Farmacêuticas/Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto
Universidade de São Paulo