Análise de diferentes materiais biológicos para a detecção de nanopartículas calcificadas e de microrganismos

Abstract

Nanobactérias (NPC) ou nanopartículas calcificadas (NPC) são estruturas não convencionais, com tamanho de 100 a 1000 vezes menor do que bactérias comuns e com taxa de crescimento muito lenta, o que torna sua detecção difícil pelos métodos convencionais. Essas estruturas têm sido observadas no meio ambiente e em diferentes materiais biológicos. Sob condições fisiológicas, elas produzem uma cápsula ou envelope de apatita biogênica em sua superfície, podendo estar implicadas na formação de calcificações extra-esqueléticas em humanos contribuindo, assim, para o desenvolvimento de muitas doenças crônicas. A biomineralização é um processo que acontece normalmente ou pode ocorrer em condições patológicas, sendo sua base molecular ainda bastante desconhecida. Pacientes com insuficiência renal crônica, além de apresentarem calcificações vasculares, estão sujeitos à contaminação por microrganismos presentes na água quando submetidos ao processo de hemodiálise. Por outro lado, pessoas aparentemente sadias podem desenvolver cálculos renais, sem que se conheça exatamente a causa. Neste estudo foram analisados diversos tipos de material biológico: cultivos celulares, água utilizada nos sistemas de hemodiálise, sangue e outros tipos de materiais biológicos calcificados. A metodologia empregada incluiu técnicas de cultivo e de microscopia eletrônica de varredura para a detecção de NPC e de microrganismos. Os resultados mostraram que a água utilizada para hemodiálise era de boa qualidade, uma vez que poucos microrganismos foram detectados nas amostras analisadas. Por outro lado, em praticamente todo o material utilizado em cultivos celulares foram detectadas NPC. No material biológico proveniente de pacientes não foram detectadas NPC, com exceção dos cálculos renais, onde a microscopia eletrônica evidenciou a presença dessas estruturas em 85% do material analisado.

Nanobacteria (NPC) or calcifyning nanoparticles (CNP) are not conventional structures, with size from 100 to 1000 times lesser of that of common bacteria and a very slow growth, wich makes difficult its detention by conventional methods. These structures have been observed in the environment and different biological materials. Under physiological conditions, they produce a capsule or envelope of hidroxyl apatite on the surface, that could be related to extraskeletal calcification in human beings contributing, thus, for the development of many chronic illness. The biomineralization is a process that occurs normally or in pathological conditions, but the molecular basis is not completely understood. Patients with chronic renal insufficience, besides presenting vascular calcification, are vunerable to contamination by microorganisms present in the water when submited to the process of hemodialysis. On the other hand, healthy people may develop kidney stones whithout an apparent cause. Different biological materials were analyzed in this study: cell cultures, water used in hemodialysis systems, blood and other types of biological samples from patients with different diseases. The methodology employed here included techeniques of culture and scanning electronic microscopy (SEM) for the detection of CNP and microorganisms. The results showed that water with good quality was used for hemodialysis, since few microorganisms were detected in the analysed samples. On the other side, most material used in cell cultures was contaminated by CNP. In material collected from patients no CNP were detected, with exception of kidney stones where SEM indicated the presence of these structures in 85% of the analyzed samples.