Microbiologia

RETROVIRUS

Hanno genoma DIPLOIDE= formato da 2 molecole di RNA monocatenario e

lineare, che non funziona da mRNA ma funge da stampo per una molecola di DNA

monocatenaria complementare alla catena di RNA (questo per mezzo di una DNA

polimerasi-RNA dipendente presente nel virione) questa operazione prende il nome

di RETROTRASCRIZIONE. Una volta prodotto il DNA bicatenario migra nel nucleo ove

si integra nel DNA cellulare. Quindi può essere trascritto da vari enzimi cellulari in

varie specie di mRNA dando luogo ad una infezione produttiva o rimanere integrato

stabilendo una infezione latente. Il virus HIV-1 ha un tropismo particolare per i

linfociti OKT4/LEU3+ che presentano sulla membrana cellulare la molecola CD4

(recettore ad alta affinità per il virus); il virus si replica all’interno della cellula ospite

e ne causa la morte.

Il virus HIV è difficile da debellare perché muta continuamente la propria struttura

genetica.

Il virus responsabile della Sindrome dell’Immunodeficienza Umana Acquisita

Retroviridae

(AIDS) è un retrovirus ad RNA, che appartiene alla famiglia delle -

Lentivirus

genere dei ed è tristemente noto con il nome di HIV (Human

Immunodeficiency Virus).

Il virus HIV è abbastanza resistente all’essiccamento, ma è inattivato rapidamente

da:

• Calore (56°C per 10 min)

• Perossido di idrogeno (acqua ossigenata)

• Ipoclorito di sodio 10% (varechina)

• Alcool etilico 40% e 70% (molto più efficace di quello al 100%) • Paraformaldeide

• Raggi Ultravioletti

HPV – HUMAN PAPILLOMA VIRUS

Tra le caratteristiche dell’Human Papilloma Virus troviamo:

- Virus a DNA a doppia elica.

- Ne esistono oltre 200 tipi.

- Circa 40 tipi infettano le mucose genitali e di essi circa 15 sono definiti a rischio

oncogeno.

- Il DNA dell’HPV è presente nel 99.7% dei carcinomi cervicali.

- Trasmissione: sessuale, attraverso il contatto con cute o mucose.

- HPV può trovarsi anche sulla cute non protetta dal preservativo e sulle mucose

genitali e orali: per questo l’uso del preservativo riduce di molto il rischio di

trasmissione, ma non lo elimina completamente.

- L’80% delle infezioni da HPV si risolve spontaneamente entro due anni dal

contagio. Nel caso l’infezione persista, tuttavia, l’HPV può sviluppare diverse lesioni,

benigne, pre-cancerose e maligne.

- Infezione favorita da cofattori (deficit immunitario, infezioni Clamidia, Herpes,

fumo, pillola per lungo tempo, partner diversi, ecc.).

- Diagnosi di infezione da HPV: avviene grazie a PAP Test (a partire dal 25esimo anno

di età ogni 3 anni), colposcopia e biopsia, HPV test (consigliato ogni 5 anni a

partire dai 30-35 anni).

- Qualunque sia la terapia scelta, il DNA virale persiste in forma latente nei tessuti e

può recidivare

- L’unico metodo di prevenzione per i ceppi ad alto rischio è il vaccino, che

protegge da circa il 90%

dei tumori correlati a HPV; vaccinazione gratuita per le ragazze nel 12° anno di vita.

- Anche i maschi possono contrarre il virus; attualmente non esiste un esame per

individuare il contagio da HPV nei maschi: in questo modo puoi contribuire

involontariamente alla circolazione del virus.

BATTERI

Il regno bacteria, dei batteri (sing. batterio o battere) o eubatteri, comprende

microrganismi unicellulari, procarioti, in precedenza chiamati anche schizomiceti, di

dimensioni solitamente dell'ordine di pochi micrometri, ma che possono variare da

circa 0,2 μm dei micoplasmi fino a 30 μm di alcune spirochete.

La cellula batterica è detta procariota, perché presenta un solo cromosoma

(filamento di DNA circolare), senza la membrana nucleare. Il citoplasma è delimitato

dalla membrana cellulare, all’esterno della quale è presente una parete cellulare

rigida (che dà la forma ai batteri) e, a volte, una capsula gelatinosa protettiva.

Diverse specie (batteri sporigeni) sono in grado di resistere in condizioni ambientali

sfavorevoli (temperature elevate, fino a più di 100 °C, oppure temperature molto

basse, carenza di materiali nutritivi, radiazioni ultraviolette, disinfettanti ecc.),

trasformandosi in spore.

Tutti i batteri, coltivati con opportuni terreni di coltura in apposite piastre, formano

colonie visibili a occhio nudo. La colorazione di Gram (ideata nel 1884 da Christian

Gram), consente di distinguere al microscopio ottico i batteri in due categorie:

• batteri Gram positivi (Gram +), colorati in blu-viola;

• batteri Gram negativi (Gram -), colorati in rosa-rosso.

Secondo la tassonomia proposta da Robert Whittaker nel 1969, assieme alle

cosiddette "alghe azzurre" o "cianoficee", oggi più correttamente chiamate

cianobatteri, i batteri costituivano il regno delle monere. La classificazione proposta

da Thomas Cavalier-Smith (2003) riconosce invece due domini: Prokaryota

(comprendente i regni archaea e bacteria) ed eukarya (comprendente tutti gli

eucarioti, sia monocellulari che pluricellulari).

Quantificazione: UFC e MPN



SUDIVISIONE IN DUE GRUPPI PRINCIPALI

I Procarioti si distinguono in:

Archaea, archaeobacteria vivono spesso in situazioni di temperatura e pH molto



inospitali, hanno caratteristiche (metaboliche, genetiche, strutturali) differenti da

batteri (eubatteri) ed eucarioti. Secondo le recenti classificazioni, non fanno parte

del regno dei batteri;

Bacteria, batteri alcuni gruppi sono i micoplasmi, le rickettsie, gli attinomiceti, le



spirochete, le pseudomonas e gli azotofissatori.

SUDDIVISIONE PER FORMA:

- Bacilli (a bastoncino; si dividono in Clostridia (anaerobi) e Bacilli (anaerobi e/o

aerobi);

- Cocchi: a sfera; se si dispongono a coppia si chiamano diplococchi, a catena si

chiamano streptococchi, a grappolo si chiamano stafilococchi, a forma di cubo si

chiamano sarcine;

- Vibrioni: a virgola;

- Spirilli: a spirale;

- Spirochete: con più curve.

SUDDIVISIONE PER TEMPERATURA

Un’altra importante suddivisione è quella che li raggruppa secondo l'optimum di

temperatura alla quale possono crescere. Per questa suddivisione si hanno, tre

sottoclassi:

batteri termofili – batteri mesofili – batteri criofili/psicrofili

SUDDIVISIONE PER RELAZIONE RISPETTO AGLI ORGANISMI

Un'ultima classificazione è basata sulla loro relazione rispetto a un organismo:

• Batteri commensali (simbionti), batteri che sono normalmente presenti sulla

superficie di un determinato tessuto, senza causare malattia e/o possono svolgere

funzioni che possono essere utili all'organo stesso.

• Batteri patogeni, batteri la cui presenza indica patologia e infezione

- Patogeni facoltativi, non causano sempre malattia, dipende dall'individuo e dalla

loro concentrazione

- Patogeni obbligati, causano in modo indipendente un processo morboso

SPORE

Alcuni bacilli Gram+ (Bacillus, Clostridium) quando sono in condizioni sfavorevoli

per la loro sopravvivenza possono formare SPORE. La SPORA è una forma di

resistenza che consente al batterio di sopravvivere in stato di inattività per tempi

molto lunghi (anni, secoli - es. spore germinate da mummie egizie).

Resistente a essicamento, calore, disinfettanti chimici e fisici. La spora è

metabolicamente inerte e contiene molta meno acqua del batterio nella forma

vegetativa.

Causa notevoli problemi, come nella conservazione di prodotti alimentari, nella

sterilizzazione di materiale chirurgico.

[La spora si forma all'interno del batterio e si libera dopo la distruzione del batterio.

Nei bacilli il diametro della spora non supera quello del batterio, nei clostridi invece

è maggiore.]

ESOTOSSINE (tossine extracellulari):

- proteine semplici che si liberano nell'ambiente mentre vengono prodotte dalla

cellula batterica; - facilmente separabili dai batteri mediante metodi fisici

(filtrazione, centrifugazione);

- denaturate dal calore o da enzimi proteolitici. ES: tetanica e botulinica.

ENDOTOSSINE (tossine intracellulari):

- complessi di proteine, polisaccaridi e fosfolipidi legati a strutture dei batteri Gram -

(lipide A di LPS) - Salmonella, Shigella, E.coli, Pseudomonas: si identificano con il

loro antigene somatico "O"

- si liberano nell'ambiente solo dopo la lisi dei batteri

- non sono denaturate dal calore o dagli enzimi proteolitici.

PLASMIDI

Sono porzioni di DNA extracromosomico di forma circolare, di dimensioni variabili

(1000 – 200.000 paia di basi) rispetto al cromosoma batterico (1-5 x 106 paia di

basi), con replicazione autonoma rispetto al DNA genomico.

Un batterio può non avere plasmidi, averne uno solo, o averne tanti, in base alla

specie.

Codificano geni non essenziali per la sopravvivenza della cellula batterica

nell’ambiente ottimale in cui sta proliferando, ma offrono un vantaggio selettivo

basato sulla possibilità di integrare nuovo DNA al genoma di partenza: tossine, pili

ed adesine, enzimi che danno resistenza ai farmaci antibatterici (fattore R),

batteriocine (peptidi che inibiscono o uccidono altre specie batteriche).

Alcuni plasmidi hanno un ampio spettro d'ospite e possono essere trasferiti a batteri

differenti.

ANTIBIOTICO RESISTENZA

ANTIBIOTICI

I microrganismi che producono antibiotici vivono tutti nel terreno, tutti sporulano o

formano strutture di quiescenza e sono resistenti all’antibiotico prodotto.

Essi producono antibiotici per: Vantaggio nutrizionale, Segnale associato con la

sporulazione e la quiescenza, Possibilitàà̀ di sopravvivere e riprodursi e passare la

resistenza alla progenie o ad altri batteri non imparentati.

A produrre antiobitici sono:

- Batteri non filamentosi (Bacillus, 12%) : Polymixina, bacitracina;

- Batteri filamentosi (Streptomyces, 66%) : Tetraciclina, Streptomicina, aureomicina,

eritromicina, cloramfenicolo, rifamicine;

- Funghi (Penicillum, Saccharomyces, Cephalosporium, 22%): Penicillina,

cefalosporine

I batteri si moltiplicano in modo esponenziale (miliardi). Alcuni di questi mutano

spontaneamente: in presenza di antibiotico, solo il batterio resistente sopravvive

= I batteri resistenti si moltiplicano e prosperano.

I batteri che possiedono geni di resistenza sul DNA (gene R) possono trasferire

una copia di questi geni ad altri batteri. I batteri non resistenti che ricevono il nuovo

DNA diventano resistenti all’antibiotico. In presenza di antibiotico, solo il batterio

resistente sopravvive. I batteri resistenti si moltiplicano e prosperano.

Trasferimento di Geni attraverso coniugazione, trasformazione molecole di DNA

provenienti da cellule lisate vengono acquisite dai batteri direttamente

dall'ambiente extracellulare o transduzione per mezzo di virus.

I ceppi microbici resistenti possono:

• Produrre enzimi che modificano il farmaco

• Modificare la struttura