Microbiologia con laboratorio - lezione 15

Lezione 30 ottobre

PROPRIETA DI UN AGENTE CHEMIOTERAPICO

L’infezione da parte di microrganismi è un aspetto che colpisce enormemente la popolazione, ed è

uno degli aspetti che ha spinto allo studio dei microrganismi stessi, è importante trovare qualcosa

che contrasti la loro azione. Uno studio metodico è stato operato solo dopo la prima guerra

mondiale, mentre prima si studiava solo attraverso un

metodo empirico.

Una malattia fastidiosa a livello sociale è la sifilide, per

secoli non c’era alcuna terapia, l’unica adottata era quella

a base di Sali di mercurio, terapia letale e tossica per il

paziente.

Intorno al 1910 venne introdotta la prima molecola con

una certa azione contro l’agente responsabile della sifilide,

il salvarsan, il quale era molto più efficace ma aveva effetti

collaterali causati dalla presenza di arsenico, una terapia

valida arrivò solo dopo la Seconda guerra mondiale.

ANTIBIOTICI

L’ Antibiotico è una sostanza chimica di origine naturale,

prodotta da un microrganismo che ha la capacità di inibire la crescita di un altro microrganismo.

L’ efficacia di un antibiotico non è legata alla sua capacità di uccidere ma alla sua capacità di bloccare

lo sviluppo di un microrganismo.

L’obbiettivo di un antibiotico come di una sostanza chemioterapica è di permettere al sistema

immunitario di svolgere la propria funzione.

Un antibiotico ideale oltre ad avere le caratteristiche principali di una sostanza chemioterapica, deve

avere alta efficienza sul patogeno che vogliamo eliminare:

-Perciò dovrà avere la capacità di colpire il maggior numero possibile di microrganismi patogeni

(antibiotico ad ampio spettro d’azione). Questo è importante perché prima che venga scoperto quale

sia effettivamente l’agente patogeno, il microrganismo si riproduce e bisogna avere una molecola che

possa essere utilizzata per contenere e inibire la crescita dell’agente patogeno e che agisca in modo

non specifico.

-Quando usiamo un antibiotico operiamo una pressione selettiva, perciò l’antibiotico dovrà essere

capace di impedire il rapido sviluppo forme resistenti del patogeno.

-Sono molto efficaci ma possono avere effetti collaterali nell’ospite infatti possono esserci

sull’apparato digerente, causare eruzioni cutanee, agire sul sistema nervoso oppure creare reazioni

allergiche che possono sfociare in shock anafilattico. Ad esempio le penicilline hanno reazioni

allergiche anche violente su alcuni individui.

-Se usiamo un antibiotico qualsiasi organismo sensibile a questo verrà colpito, non solo i

microrganismi patogeni. Ad esempio la flora microbica è in parte sensibile agli antibiotici, quindi per

essere perfetto un antibiotico non dovrebbe eliminare la flora, infatti se questa venisse eliminata,

potrebbe causare delle infezioni opportunistiche, come avviene nel caso della candida albicans, un

organismo eucariote che si trova naturalmente nel ns. corpo, la sua crescita è impedita dal fatto che

intorno ad esso c’è una flora microbica che ne impedisce la riproduzione, se questa flora viene

eliminata esso ne sfrutta l’assenza riproducendosi.

ANTIBIOGRAMMA

L’antibiogramma è un test importante per curare una malattia causata da

un microrganismo poiché ci dice a quale antibiotico è sensibile e a quale

è resistente.

Possiamo fare questo saggio solo su una coltura pura, perché colture miste

darebbero risposte non comprensibili e quindi inutili.

Il test consiste nel prendere un terreno di coltura solido e seminarlo con

una quantità ben precisa di cellule del microrganismo che vogliamo

controllare e le cellule devono essere distribuite uniformemente su tutta la

superficie della piastra, è importante che ci sia una quantità di cellule

elevata in modo tale che si formi una patina confluente.

Prima di effettuare l’incubazione della piastra, sulla superficie della

piastra mettiamo dei dischi di carta imbevuti di antibiotici differenti ad

una concentrazione ben precisa.

Durante l’incubazione l’antibiotico si diffonde dal disco al terreno

sottostante, se la cellula è sensibile all’antibiotico, intorno al disco non ci

sarà crescita del microrganismo ma si formerà un alone. La dimensione

dell’alone dipenderà dalla sensibilità dell’organismo alla molecola e dalla

quantità di antibiotico necessaria a bloccare la crescita.

L’asse y indica la percentuale di

inibizione ovvero la percentuale di

cellule bloccate (a cui viene impedita

la crescita) ad una specifica quantità

di antibiotico. Sull’asse y viene

rappresentata anche la percentuale di sopravvivenza ovvero la

percentuale di cellule che moriranno con l’aumento della

quantità di antibiotico.

La M.I.C. è la concentrazione minima inibente ovvero la

quantità di antibiotico necessaria a bloccare l’intera crescita

della popolazione batterica ed arrivare al 100% di inibizione.

La M.I.C. dipende dal microrganismo e dell’antibiotico serve a

determinarne l’efficacia. A concentrazioni superiori alla M.I.C.

le cellule muoiono a livello esponenziale, secondo la scala

logaritmica non si uccideranno mai tutte le cellule.

Per misurare la M.I.C. dobbiamo avere una coltura pura,

prepariamo colture in terreno liquido che contengono quantità

crescenti dello stesso antibiotico. Tutte le provette vengono inoculate con la stessa quantità di

cellule del microrganismo che vogliamo controllare, incubiamo e dopo un periodo di tempo

controlliamo le provette. Nelle provette con quantità di antibiotico bassa ci sarà stata crescita,

mentre nelle altre non ci sarà stata crescita. La provetta con la quantità più bassa di antibiotico che

blocca la crescita ci darà il valore della M.I.C. (che corrisponde in questo caso a 20 mg/l).

DIFFERENZA TRA ANTIBIOTICO BATTERICIDA

E ANTIBIOTICO BATTERIOSTATICO

Gli antibiotici batteriostatici bloccano la crescita del microrganismo mentre gli antibiotici battericidi

uccidono le cellule ma a basse concentrazioni (sotto la M.I.C.), gli antibiotici battericida hanno

comunque un effetto battereostatico e quindi di inibizione

SELETTIVITA’ D’AZIONE DI UN ANTIBIOTICO

Gli antibiotici sono sostanze chemioterapiche importanti grazie alla loro selettività, essa infatti si

basa:

-Sul bersaglio, ovvero l’antibiotico colpisce le cellule batteriche non quelle presente naturalmente

nell’ospite (es. parete cellulare batterica)

-Ci sono antibiotici che colpiscono funzioni simili presenti in tutte le cellule ma che si appoggiano su

meccanismi diversi (es. agiscono a livello dei ribosomi 70s, 80s)

-Selettività legata alla membrana citoplasmatica, ovvero legata alla permeabilità, infatti se il bersaglio

si trova all’interno della cellula l’antibiotico attraversa solo la membrana delle cellule batteriche e

non di quelle eucariotiche.

-Diversi antibiotici colpiscono vie metaboliche, in questo caso la selettività, si basa sull’esistenza di

vie alternative di quella bloccata, quindi nella cellula eucariote il blocco viene aggirato mentre nella

cellula batterica il blocco è dannoso a causa della mancanza di vie alternative.

-Selettività in base alle dimensioni dell’ospite, gli antibiotici tossici vengono usati quando la

popolazione microbica è molto più piccola dell’ospite, spesso questo genere di antibiotici è utilizzato

come sostanza ad azione antitumorale; infatti un tumore è originato da una cellula che si riproduce in

modo smodato, incontrollato. SULFAMIDICI

La Prima guerra mondiale ha fatto capire

quanto i microrganismi siano pericolosi e

responsabili di numerose morti in alcune

situazioni