Microbiologia - batteri

VIBRIONI

Caratteristiche: sono bacilli Gram-negativi, mobili per la presenza di un unico flagello,

asporigeni, acapsulati, aerobi-anaerobi facoltativi, crescono bene nei comuni terreni di

coltura.

Habitat e diffusione: sono saprofiti del suolo o commensali nell’intestino di alcuni animali.

VIBRIO CHOLERAE

o

Vibrio cholerae rappresenta l’agente eziologico del colera. All’osservazione microscopica presenta una caratteristica

incurvatura lungo l’asse maggiore che gli conferisce l'aspetto di una virgola; i vibrioni sono dotati di notevole resistenza

nell'ambiente esterno, soprattutto in ambiente liquido e possono sopravvivere anche in ambiente moderatamente salino

come l'acqua di mare.

L’enterotossina (che ad esempio si può ingerire attraverso l’acqua marina) colerica è costituità da due subunità:

Subunità B permette alla tossina di legarsi ai recettori specifici sulla superficie delle cellule bersaglio e alla

 →

subunità A di attraversare la membrana plasmatica e raggiungere il citosol, dove esplica la sua azione tossica.

Subunità A responsabile dell’azione tossica, in quanto, attivando l’enzima adenilato-ciclasi, induce la

 →

produzione di una notevole quantità di AMP-ciclico nelle cellule della mucosa intestinale. Altera, così, lo scambio

di acqua ed elettroliti a livello della membrana plasmatica, provocando la perdita di acqua verso il lume intestinale

con conseguente diarrea e disidratazione. 66

Il colera è una malattia caratterizzata da un esordio improvviso, con diarrea acquosa profusa (feci ad "acqua di riso"),

vomito, rapida disidratazione, ipotermia, stato di shock e decesso. Si possono perdere anche 20 litri di acqua al giorno.

Nei casi gravi non trattati la letalità può arrivare al 50%, mentre con adeguata terapia, che consiste principalmente nella

somministrazione di soluzioni reidratanti, la letalità del colera è inferiore all'1%. Il periodo di incubazione è nella maggior

parte dei casi di 2-3 giorni.

Il colera è una malattia a trasmissione oro-fecale e gli alimenti principalmente coinvolti sono pesce, molluschi e crostacei,

frutta e verdura crudi. Talvolta, può instaurarsi uno stato di portatore cronico, con eliminazione dei vibrioni nelle feci da

qualche settimana a qualche mese dopo l’infezione e non sono rari, soprattutto in seguito di infezione da V. cholerae El

tor, casi di infezioni inapparenti.

Diagnosi: i vibrioni vengono ricercati nel materiale fecale tramite l’esame microscopico e l’isolamento colturale, ma la

diagnosi è prevalentemente clinica.

Terapia e profilassi: i vibrioni sono sensibili a tetracicline, cloramfenicolo, streptomicina e sulfamidici. Oltre alla terapia

antibiotica, è fondamentale ripristinare l’equilibrio idroelettrolitico. Nessuno dei vaccini finora allestiti ha dimostrato una

buona efficacia protettiva perché i vaccini sono allestiti con batteri morti, hanno durata limitata nel tempo (1 o 2 mesi).

ENTEROBATTERI

Caratteristiche: sono: bacilli Gram-negativi, asporigeni, mobili o immobili, quasi sempre provvisti di pili, aerobi-anaerobi

facoltativi, crescono nei comuni terreni di coltura.

Habitat e diffusione: hanno una localizzazione intestinale (uomo e animali).

I principali generi batterici

appartenenti agli enterobatteri

sono: Escherichia

 Shigella

 Salmonella

 Klebsiella

 Proteus

 Serratia

 Enterobacter

 Yersinia



La famiglia comprende sia patogeni primari, che possono causare malattie e quindi essere causa di infezione in tutti i

soggetti anche in ospiti sani che patogeni opportunisti che causano infezioni in ospiti immunodepressi, o debilitati. Tra i

patogeni primari abbiamo Shigella, Salmonella e Yersinia. Mentre tra quelli opportunisti troviamo tutti gli altri, e anche

Morganella e Provvidentia. L’Escherichia coli e Klebsiella sono entrambe le cose (Escherichia coli è il più importante) cioè

possono essere responsabili sia di infezioni nel soggetto sano sia che una infezione opportunista.

CARATTERISTICHE BIOCHIMICHE

Caratteristiche biochimiche che ci consentono di identificare questi batteri:

- I microrganismi aerobi o anaerobi facoltativi che posseggono i citocromi e quindi l’enzima citocromo ossidasi non

appartengono alle Enterobacteriaceae, in quanto sono tutte rigorosamente citocromo-ossidasi negative. Il test

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p

impiega un reattivo, il diidrocloruro di -fenilendiamina, che sostituisce l’ossigeno come

accettore artificiale di elettroni e che, in presenza di citocromo ossidasi, si ossida

formando indofenolo blu. Per andare a verificare se questo è si possono utilizzare diversi

kit, o una piastrina come quella nell’immagine a fianco, oppure delle striscette, tutte

imbevute in idrocloruro di para fenilammina, che funge da accettore di idrogeno.

- Devono essere batteri fermentanti, quindi sono citocromo-ossidasi negative. Infatti, sono

in grado di fermentare il glucosio, producendo acidi misti. La reazione avviene in

provetta e nel caso di fermentazione diventa di colore giallo, se non fermenta rimane

color rosso-viola, e vi è un terzo caso in cui si ha fermentazione con produzione di gas

(visibile grazie alla possibilità di inserire una provetta all’interno del terreno di coltura).

- Sono batteri in grado di ridurre i nitrati a nitriti in quanto hanno la capacità di sottrarre O2 ai nitrati

per formare nitriti: + 2 + 2 +

nitrato nitrito

La presenza di nitriti viene rilevata mediante aggiunta di ed acido sulfanilico, con

α-naftilamina

formazione di un composto diazonio rosso (precipitazione). I nitriti risultano anche nelle analisi delle

urine e se la concentrazione sono elevate è sintomo di infezioni di Enterobacteriaceae.

- Si hanno una serie di reazioni biochimiche per identificare la specie di questa famiglia IMViC:

→reazioni

Indolo: la produzione di indolo avviene e in quei batteri che sono in grado di produrre

 triptofanasi, che degrada il triptofano trasformandolo in acido piruvico e ammoniaca,

con liberazione di indolo. È possibile poi individuare ed estrarre l’indolo dalla fase

acquosa del terreno tramite cloroformio e metterlo in evidenzia aggiungendo il reattivo

di Ehrlich (dimetilamminobenzaldeide), che generalmente colora di rosso-fucsia

l’indolo.

Rosso metile: la prova del rosso metile è una prova quantitativa della

 produzione di acidi forti dalla fermentazione acida mista del glucosio

(E.coli). Lo sviluppo di una colorazione rossa stabile indica che la

prova è positiva (pH inferiore a 4,4), evidenziando la presenza di

acidi forti.

Voges-Proskauer: la reazione di Voges-Proskauer risulta positiva nei

 microrganismi (Klebsiella, Enterobacter, Serratia) che producono Si tratta di due reazioni opposte che si escludono

a vicenda (se una è positiva l’altra sarà negativa)

acetoina (acetil-metil-carbinolo) come prodotto finale del

metabolismo del glucosio no acidi forti

→

Citrato: da una colorazione blu intensa. Ci sono alcuni microorganismi che usano il citrato come

 unica fonte di carbonio. Il test si effettua in terreno contenente citrato di sodio come unica fonte

di carbonio e fosfato di ammonio come fonte di azoto. I batteri in grado di utilizzare il citrato

per sopravvivere e riprodursi sono anche capaci di estrarre l’azoto da sali d’ammonio con

liberazione di ammoniaca. L’indicatore blu di bromotimolo (giallo a pH inferiore a 6,0) virerà al

blu in presenza di ammoniaca (pH superiore a 7,6). 68

Altre reazioni di identificazione sono:

Produzione di ureasi: l’ureasi è un enzima posseduto da diversi batteri (es. Proteus) in grado di

 idrolizzare l’urea con liberazione di ammoniaca e CO2. L’ammoniaca in soluzione forma

carbonato di ammonio alcalinizzando il terreno con viraggio dell’indicatore (rosso fenolo, che

diventa di colore fucsia)

Deaminazione della fenilalanina: la fenilalanina (amminoacido essenziale) viene aggiunta al

 terreno e questi batteri sono in grado di deaminare questo amminoacido tramite l’azione

dell’enzima deaminasi, portando alla formazione di acido fenilpiruvico, dimostrabile con la

comparsa di una colorazione verde per la precipitazione del cloruro ferrico contenuto nel terreno

(es. Proteus)

Produzione di decarbossilasi: si tratta di enzimi in grado di attaccare il gruppo COOH degli

 amminoacidi con formazione di ammine alcaline e aromatiche:

Lisina cadaverina (Salmonella)

→

o Ornitina putrescina (Enterobacter)

→

o Arginina citrullina (Enterobacter)

→

o

Produzione di idrogeno solforato: alcune specie batteriche (es. Salmonella) sono in grado di

 liberare zolfo dagli amminoacidi solforati che lo contengono, sotto forma di (idrogeno

solforato); la presenza di viene evidenziata dalla formazione di un precipitato nero nel

terreno contenente sali di ferro

Tutte queste reazioni di fatto sono racchiuse in enterotube o in galleria d’api, permettendo in questo modo

l’identificazione degli enterobatteri.

ESCHERIA COLI

o Il genere Escherichia comprende solo la specie Escherichia coli. Quest’ultima rappresenta la componente più

abbondante della flora microbica aerobia-anaerobia facoltativa dell’intestino umano; tuttavia, esistono diverse

tipologie di Escherichia coli che esercitano l’azione patogena.

In base al meccanismo d’azione patogena, possono essere identificati quattro gruppi di E.coli enteritogeni:

EPEC (Enteropatogeni - EnteroPathogenic E. coli) Sono batteri associati a

 → N.B: la diarrea è una forma

episodi di diarrea in neonati e bambini: diarrea ad “acqua di riso” o in alcuni acquosa delle feci, mentre la

casi sanguinolenta con muco (dissenteria). dissenteria è caratterizzata da

Il meccanismo patogenetico è controverso e non molto chiaro, in quanto non è feci mucose e sanguinose

enterotossico o enteroinvasivo, ma si basa sull’utilizzo di un’adesina (intimina),

per legarsi agli enterociti e causa un riarrangiamento dell’actina, responsabile

di malassorbimento e che causa poi la diarrea, in quanto l’acqua non viene

riassorbita.

Alimenti più comunemente implicati in episodi epidemici:

Carne cruda di bovino e pollo

o Qualsiasi alimento esposto a potenziali contaminazioni di tipo fecale può

o risultare sospetto 69

ETEC (Enterotossigeni - EnteroToxigenic E. coli). Rappresentano una causa molto importante di diarrea infantile

 nei paesi in via di sviluppo e di “diarrea dei viaggiatori” provenienti da paesi sviluppati.

Colonizzano l’intestino tenue (duodeno, digiuno e ileo) e favoriscono l’accumulo di liquidi nell’intestino. La

malattia è anche no