Fisioterapia e professioni sanitarie - Appunti di microbiologia

COLORAZIONE DI GRAM

Mette in evidenza le differenze strutturali a livello della parete batterica. Si basa su una serie di passaggi:

1. COLORAZIONE: colorante viola viene messo sulla preparazione batterica
2. FISSAZIONE: mordenzante va a fissare il colore
3. DECOLORAZIONE: decolora solo i gram-negativi (I Gram positivi che hanno uno spesso strato di peptidoglicano riescono a trattenere il colorante)
4. CONTROCOLORAZIONE: viene applicato un altro colorante, solitamente rosa, il quale colora i batteri che hanno perso la colorazione, dunque i gram negativi.

Alla fine della colorazione avremo:

• Gram negativi colorati in rosa
• Gram positivi colorati in viola

ECCEZIONI ALLA COLORAZIONE DI GRAM

• Micoplasmi -> non hanno parete cellulare e quindi non sono colorabili
• Micobatteri -> presentano un involucro esterno al peptidoglicano che li rende resistenti alla colorazione di gram. L'involucro esterno è costituito da:

• arabino-galattani (zuccheri)
• acidi micolici (acidi grassi)

lunga catena ramificati) – simili a cere.

• glicolipidi (lipo-arabino-mannani)
• proteine

CICLO VITALE DI UN BATTERIO

Il batterio vive per REPLICARSI.

Per compiere la replicazione il batterio deve entrare nell’ospite, colonizzare un tessuto e persistere (essere capace di eludere il sistema immunitario dell’ospite).

A seguito della replicazione il batterio può:

• disseminare da un tessuto ad altri tessuti
• uscire dall’ospite per infettare un nuovo ospite.

Batteri si riproducono per FISSIONE (o SCISSIONE BINARIA)

Da una cellula madre hanno origine a due cellule figlie identiche.

Il ciclo replicativo di diversi batteri può essere più o meno lungo: la maggior parte dei batteri comunque si replica in 20-30 minuti.

Alcuni batteri, come i micobatteri, i quali devono costruire la parete complessa, di cui abbiamo parlato in precedenza, necessitano di diverse ore per riprodursi (20 ore per il mycobacterium tuberculosis).

L’unico cromosoma della

1. La cellula batterica madre inizia a replicarsi.

2. Le due nuove molecole di DNA vengono segregate in parti distanti della cellula madre.

3. Anche tutto il contenuto citoplasmatico della cellula madre viene replicato.

4. Si forma un setto che divide le due parti in due cellule figlie identiche alla madre.

CURVA DI CRESCITA

Fatta in laboratorio (in vitro)

Tipica dei batteri

Si succedono diverse fasi:

1. FASE LAG – di latenza: non si osserva una crescita batterica. Fase in cui il batterio si adatta all'ambiente.

2. FASE LOG – logaritmica: fase di intensa replicazione cellulare.

3. FASE DI RALLENTAMENTO della crescita batterica – la fase di rallentamento è dovuta al fatto che i nutrienti cominciano a scarseggiare: alcune cellule riescono a replicarsi mentre altre, a causa dello scarseggiare dei nutrienti e dell'accumulo di metaboliti secondari, cominciano a morire.

4. FASE DI PLATOUX (stabile) – in cui il numero di cellule morte è simile al numero di cellule che si replicano.

tossina. Le STRUTTURE BATTERICHE (in particolare quelle accessorie) hanno un importante ruolo nellapatogenesi:

• Tutte le varie molecole batteriche di superficie sono importanti per l'ecologia del batterio stesso poiché ne mediano l'interazione con l'ambiente
• Le componenti superficiali costituiscono anche i maggiori determinanti di virulenza di moltipatogeni (ad esempio strutture accessorie quali i pili, i flagelli o la capsula)

FLAGELLO

Si tratta di un dispositivo più lungo dei pili. Attraverso un meccanismo di rotazione il flagello promuove il movimento dei diversi batteri: non solo permette a questi di andare verso la sostanza di nutrimento o di allontanarsi da una sostanza tossica, ma permette anche ad alcuni microrganismi di entrare negli strati mucosi di cui sono ricoperti i nostri epiteli. Per alcuni microrganismi come Helicobacter pylori, il quale colonizza lo stomaco, il flagello è un fattore di virulenza importantissimo in quanto permette

• PILI, FIMBRIE (ad esempio i batteri gram-)
• PROTEINE BATTERICHE DI SUPERFICIE (ad esempio i gram+)
• CAPSULA (ha un doppio ruolo - media l'adesione e ha una funzione antifagocitaria)

La chinasi digerisce i coaguli di fibrina. Lo stafilococcus aureus è dunque in grado di nascondersi nei coaguli di fibrina, e quindi sopravvivere, e digerendo questi stessi coaguli è capace di disseminare verso altri tessuti.

Capacità di inibire la fagocitosi (per eludere sistema immunitario - in particolare quello innato)

Liberazione di emolisine (a cavallo tra invasività e tossigenicità) - metaboliti batterici in grado di lisare cellule del sistema immunitario.

TOSSIGENICITÀ

Tossine = veleni macromolecolari responsabili della tossicità e dei danni a livello tissutale.

Si possono dividere in due gruppi principali:

1. ESOTOSSINE: di natura proteica, prodotte in forma solubile da batteri vivi e diffuse nei tessuti dell'ospite.
2. ENDOTOSSINE: lipopolisaccaridi (LPS), liberate dal batterio (gram -) -> tutti i batteri gram negativi hanno l'endotossina come componente strutturale quindi in linea di massima la liberano dopo.

essere stati disgregati. Tuttavia, alcuni batteri gram negativi producono grandi quantità di endotossine che liberano in vita.

ESOTOSSINE

Sono proteine solubili (si trovano sia nei tessuti che nel sangue) secrete dal batterio durante la fase di crescita esponenziale.

Essendo proteine sono labili al calore – sottoposte ad alte temperature (superiore a 56°C) perdono la struttura tridimensionale e quindi perdono la loro caratteristica di tossicità -> Nonostante ciò le esotossine sono tra le più potenti tossine conosciute.

Un patogeno può produrre una o più esotossine.

Hanno un’alta specificità d’azione:

• TOSSINE CITOLITICHE: ledono membrane cellulari (emolisine)
• TOSSINE PANTROPE: ledono cellule con specifico recettore per la tossina
• ENTEROTOSSINE: ledono le cellule della mucosa intestinale causando diarrea
• TOSSINE NEUROTROPE: ledono le cellule del SNC o SNP

Essendo enzimi ognuno agisce con meccanismi

d'azione diversi. Inoltre, tossine con un meccanismo d'azione simile ma aventi un bersaglio cellulare diverso possono risultare in un'azione tossica molto diversa.

Classificazione delle esotossine in base al meccanismo d'azione:

• Tossine di TIPO I - fungono da SUPERANTIGENI: si legano alla superficie della cellula ospite, ma non vengono traslocate nella cellula - legandosi generano una risposta immunitaria non specifica - anormale.
• Tossine di TIPO II - TOSSINE FORMANTI PORO: agiscono a livello della membrana cellulare dell'ospite provocando la perdita o l'incamerazione di elettroliti e acqua e quindi la morte cellulare.
• Tossine di TIPO III - TOSSINE A-B - costituite da due domini: uno A attivo, cioè che esplica l'attività tossica, e uno B di binding, ovvero di legame con il recettore sulla cellula bersaglio. Avvenuto il legame attraverso la subunità B, il dominio A viene internalizzato all'interno.