Storia della microbiologia

Un brodo, precedentemente bollito viene posto in una bottiglia e l’aria

penetra per aspirazione dopo esser passata per un tubo che contiene cotone

che funge da filtro per l’ingresso dei microrganismi

Esperimenti di Franze Shulze ( 1815-1873) :

dimostrarono che si poteva mantenere un brodo sterile anche in

presenza di ossigeno se l’aria in entrata veniva passata per un

tubicino con acido solforico e quella in uscita per un tubicino con

idrossido di sodio .

La camera di Tyndall

Le pareti sono spalmate di

glicerina non sono più in

grado di riflettere il

raggio di luce.

Il brodo nelle provette

precedentemente bollito

rimane sterile perché

l’aria viene introdotta

attraverso serpentine che

mantengono il pulviscolo

Contro la generazione spontanea intervennero vari scienziati

esaminando le modalità con cui i microbi sono coinvolti nella

fermentazione considerato un processo puramente chimico

1837

Charles Cagniard-Latour descrisse i Lieviti come globuli

organizzati privi di motilità, capaci di riprodursi per

gemmazione . Egli asserì che l’attività vitale della cellula di

lievito era responsabile della conversione di una soluzione di

.

zuccheri ad acido carbonico ed alcol

Theodor Schwann ( 1810-1882) nel 1837 fisiologo

tedesco,descrisse il lievito e scoprì la relazione tra crescita

del lievito e processo di fermentazione e lo definì fungo dello

zucchero Saccharomyces

Friederich Kutzing , naturalista tedesco attribui il processo di

fermentazione ad organismi viventi

Louis Pasteur (1822-1895)

Confutò definitivamente la teoria della generazione spontanea nel

1861 con il “Trattato sui corpi organizzati che vivono nell’atmosfera”

Chimico con una forte

mentalità analitica

aveva doti di grande

comunicatore. Diede

forte contributo in

tutti i campi della

microbiologia

Fiasche di vetro a collo ricurvo di Pasteur

impiegate nel famoso esperimento

Classico esperimento di Pasteur: migliora e potenzia gli

esperiemnti precentemente descritti di Tyndall, di

Schroeder and Von Dusch

Robert Koch (1843-1910)

il grande microbiologo clinico tedesco che

confermò la teoria microbica delle malattie

Premio Nobel x la Medicina 1905

Disegni di Koch che

riproducono i batteri

osservati.

L’agente del carbonchio,

Bacillus anthracis, viene

descritto come un batterio a

forma di bastoncello.

Koch era convinto che vi

fosse un agente di qualche

natura a provocare le

malattie.

I postulati di Koch definirono

che i microrganismi potevano

causare delle specifiche

malattie

1. L’organismo è sempre presente in

animali ammalati e assente in

individui sani

.

2 L’organismo è in grado di

crescere in colture pure al di

fuori del corpo dell’animale

3. Se inoculato in animali sani

porta alla comparsa dei sintomi

caratteristici uguali a quelli

nell’ospite da cui è stato isolato

4. L’organismo isolato da

quest’ultimi non mostra

alterazioni e può crescere in

laboratorio

L’AGAR e la solidificazione delle piastre

L’agar è un polisaccaride

derivato da alghe rosse che

solidifica intorno ai 50°C ,

non viene utilizzato dalla

gran parte dei batteri come

fonte di carbonio

Fannie Hesse ebbe l’intuizione

che poteva essere utilizzato

nei terreni di coltura in

sostituzione della gelatina

Koch introdusse il concetto di coltura pura:

ipotizzo che ogni colonia derivasse da una singola cellula

batterica

nacque la ricerca di terreni di coltura per la crescita

delle colonie batteriche

Il contributo di Koch allo studio della tubercolosi

Disegni di Koch riguardanti le cellule di Mycobacterium tubercolosis

Sezione di un tubercolo del tessuto polmonare: le cellule di M.tubercolosis appaiono blu

Schema di un espettorato , le cellule sono visibili in blu

Crescita su piastra di Petri

Osservazione al microscopio ( 700x) : le cellule appaiono come cordoncini

Koch nel 1881 inizio a dedicarsi alla tubercolosi, una

malattia responsabile all’epoca di un settimo dei casi

di mortalità.

Mycobacterium tubercolosis è un agente difficile da

colorare per la presenza di lipidi cerosi sulla parete.

Grazie ad una specifica colorazione basata

sull’utilizzo di una soluzione alcalina di blu di metilene

in associazione con un colorante ( Bismark brown )

che colorava solo i tessuti Koch riusci ad identificare

cellule di M.tubercolosis di forma bastocellare.

La coltivazione del batterio risultò alquanto difficile

visti i lunghi temi di generazione e le numerose

richieste nutritive .

Beijerink (1851-1931)

fondatore della microbiologia ambientale

e non solo….

si dedicò ai microrganismi del suolo

concetto di coltura da arricchimento

propose il metodo di coltura selettiva per far crescere

solo alcuni gruppi di microrganismi rispetto ad altri.

Isolò i batteri azotofissatori facendo crescere una coltura mista su piastre

con terreno privo di azoto.

Riuscì ad isolare in coltura pura alcuni batteri da campioni di suolo o

di acque

• solfato-riduttori

• solfato ossidanti

• azoto-fissatori

• Lattobacilli

A M. Beijerinck si deve anche la scoperta dei VIRUS

Fondatore della virologia

1889 : dimostrò che l’agente infettivo poteva

non essere un batterio ma un elemento

filtrabile definito virus che richiedeva una

cellula vitale per potersi riprodurre.

•l virus mosaico del tabacco

•A lui si deve il concetto che il patogeno può

essere una “molecola solubile” che prolifera

quando diviene inserita nel citoplasma di una

cellula vivente

Vinogradskij (1856-1953) molto interessato alla

microbiologia del suolo

•studio i gruppi batterici coinvolti nei cicli dell’azoto e

dello zolfo;

• dimostrò che il processo di nitrificazione ( ossidazione

di NH a nitrati) era dovuto a metabolismo batterico;

3

•propose il concetto di chemiolitiotrofia, l’ossidazione

di composti inorganici accoppiata a rilascio di energia

• introdusse il concetto di autotrofia nei batteri ovvero

l’utilizzazione di CO come fonte di Carbonio

2

•introdusse il concetto di fissazione dell’azoto da parte

dei microrganismi isolando Clostridium pasteurianum

Principali concetti sviluppati da Sergei Vinogradskij.

Chemiolitotrofia: Ossidazione dei composti di zolfo o dell’azoto per la

produzione di ATP

Chemioautotrofia :Fonte di carbonio ottenuta da CO 2

Fissazione dell’azoto: consuma ATP ma viene utilizzato azoto gassoso come

fonte di azoto

Scopritori dei principali batteri patogeni

Anno Malattia Batterio Scopritore

1873 Lebbra Mycobacterium leprae G. Hansen

1877 Antrace Bacillus anthracis R. Koch

1878 Infez. Suppor. Staphylococcus R.Koch

1879 Gonorrea Neisseria gonorrhoeae A.Neisser

1880 Febbre tifoide Salmonella typhi C.Eberth

1882 Tubercolosi Mycobacterium tubercolosis R.Koch

1883 Colera Vibrio cholerae R.Koch

1883 Difterite Corynebacterium diphtheriae T. Klebs

1884 Tetano Clostridium tetani Nicolaier

1885 Diarrea Escherichia coli T. Escherich

1886 Polmonite Streptococcus pneumoniae A.Fraenkel

1887 Meningite Neisseria meningitis A.Weichlbaum

1894 Peste Yersinia pestis A.Yersin S.Kitasato

1896 Botulismo Clostridium botulinum van Ernengem

1898 Dissenteria Shigella dysenteriae K.Shiga

1903 Sifilide Treponema pallidum Schaudin Hoffmann

1906 Pertosse Bordetella pertussis Bordet Gengou