Batteriologia veterinaria

Biologia degli organismi non visibili ad occhio nudo

Protozoi, funghi, alghe, batteri, cianobatteri e virus

Nel 1866 venne proposto il regno dei protisti, che include alghe, protozoi, funghi e batteri. I protisti possono essere pluricellulari, unicellulari o cenocitici (organismo in cui, entro un'unica parete cellulare, sono presenti più nuclei che derivano o dalla divisione di un nucleo iniziale o dalla fusione di più cellule).

Eucarioti e procarioti

Nell'ambito di ciò che non è visibile ad occhio nudo ci sono molte differenze. Con l'avvento del microscopio elettronico si è potuto suddividere gli organismi in eucarioti e procarioti.

I procarioti, cioè i batteri, sono caratterizzati da un nucleo rudimentale, cioè manca un nucleo vero e proprio; non vi sono né membrana nucleare, né nucleolo, ma possiedono un solo cromosoma circolare. Si dividono per scissione binaria; non hanno i mitocondri, mentre possiedono i ribosomi e la membrana citoplasmatica.

Gli eucarioti, cioè alghe, protozoi e funghi, di contro, hanno un nucleo ben organizzato ed evoluto. La vera differenza tra i due è la presenza o l'assenza della parete batterica, la quale è composta da molecole presenti esclusivamente nel mondo microbico. Quindi, se un organismo rileva la presenza di queste particolari molecole, significa che vi è la presenza di batteri e attiverà i suoi meccanismi di difesa.

Immunostimolanti e protisti procarioti primitivi

Se si somministrano solo queste particolari molecole, l'organismo sarà illuso della presenza batterica e attiverà i suoi meccanismi di difesa; in questo caso si parla di immunostimolanti.

Possiamo avere dei protisti procarioti ancora più primitivi, cioè gli eubatteri, come ad esempio le chlamydiae e le rickettsiae, le quali sono obbligate a un parassitismo intracellulare dato che non sono autonomi dal punto di vista energetico e sono più piccole degli altri batteri. Esistono, quindi, microorganismi parassiti obbligati intracellulari, ad esempio: Clamidia e rickettsiae (attaccati dalle zecche).

Unità di misura e potere di risoluzione

Quando si parla di ciò che non si vede ad occhio nudo si usano unità di misura quali:

• Millimetro: m−3
• Micrometro: m−6
• Nanometro: m−9
• Angstrom: m−10

Potere di risoluzione:

• Occhio: 0,1 mm
• Microscopio ottico: 0,2 micrometri

La microscopia a fluorescenza aumenta il potere di risoluzione, non è percepita dall'occhio umano e impiega i fluorocromi, sfruttando la luce ultravioletta. La microscopia elettronica utilizza un fascio di elettroni al posto della luce e la messa a fuoco avviene tramite elettromagneti.

Struttura della cellula procariotica

Il diametro medio di un batterio di forma sferoidale è di circa 1 micrometro. Una cellula microbica è approssimativamente grande quanto un mitocondrio.

Per distinguere i batteri partiamo da ciò che si può osservare:

• Colorazione di gram: gram positivi (blu) vs gram negativi (rosso).
• Morfologia:
• Forme rotondeggianti: cocchi. Tra di loro possono disporsi in vario modo:
• L'uno dopo l'altro a catenella e prenderanno il nome di streptococchi: germi cocchi gram positivi che annoverano specie patogene e commensali. Per gli animali non si considerano i gram negativi.
• A grappolo si chiamano stafilococchi: germi rotondi gram positivi, alcuni di essi patogeni, altri commensali.
• Forme allungate: a bastoncello o bacilli
• Gram positivi: famiglia della bacillacea, batteri a forma bastoncellare sporigeni e anaerobi, tra questi annoveriamo il clostridium tetani (agente eziologico del tetano), clostridium botulinum (agente eziologico del botulino) e i Lactobacillales.
• Gram negativi: enterobatteri come escherichia coli, salmonella, helicobacter.
• Forme ovoidali: prendono il nome di coccobacilli: come le brucelle (brucella abortus e brucella melitensis); la brucellosi è una zoonosi.
• Forme allungate ma curve: i vibrioni come vibrio cholerae, yersinia pestis e la klebsiella pneumoniae.
• Forme che si sviluppano sulle 3 dimensioni: spirilli e/o spirochete.

Viaggio nella cellula procariote

1) Nucleoide: unico cromosoma circolare super spiralizzato, il nucleo è addossato a un'invaginazione della membrana detto Mesosoma.

Nel citoplasma troviamo:

• I ribosomi: sintesi proteica
• Plasmidi
• Cere: funzione protettiva, dona resistenza rispetto all'ambiente, parliamo dei micobatteri tipo la tubercolosi (agente eziologico della tubercolosi, quando si compra il latte pastorizzato è stato trattato proprio per questi batteri)
• Membrana citoplasmatica: è costituita da fosfolipidi e proteine

Funzioni della membrana citoplasmatica includono:

• Pompaggio selettivo di molecole dall'interno verso l'esterno e viceversa sia con dispendio energetico sia passivamente: permeabilità selettiva.
• Gli esseri viventi superiori percepiscono tramite i 5 sensi; i batteri come fanno? Hanno dei recettori posti sulla membrana citoplasmatica, allora un’altra funzione della membrana è essere l'interfaccia verso l'esterno della cellula. Un batterio che vuole scappare o muoversi come fa? Sulla membrana ci sono sistemi recettoriali in grado di percepire stimoli esterni. Il gradiente di concentrazione è tale per cui, effettuando dei confronti in termini di concentrazioni, riescono a stabilire una direzione per raggiungere un obiettivo. I batteri mobili per reagire a sostanze chemio-attraenti o chemio-repulsive fanno così, tutto ciò è mediato da sistemi recettoriali posti sulla membrana citoplasmatica: sistemi di chemiotassi.
• Funzione biosintetica: al di fuori della membrana nel mondo batterico è presente quasi sempre la parete batterica che è prodotta a livello di membrana citoplasmatica, ecco un’altra funzione della membrana in termini biosintetici: produzione della parete batterica. Altre funzioni biosintetiche si ritrovano nella produzione di enzimi per la sintesi dei fosfolipidi e nella replicazione batterica.
• Io ho molecole grandi che tramite la digestione vengono spezzettate e assorbite, un organismo unicellulare che non ha le mani, non ha la forchetta o il coltello, non ha un apparato digerente e può assorbire solo ciò che è stato degradato come fa ad assorbire? Se non trova roba già degradata? Se non ho un apparato digerente al mio interno, lo farò al mio esterno, in cui degraderò queste molecole e poi le assorbirò. Perché se lascio una bistecca 15 giorni in frigo poi fa schifo? Perché i batteri hanno degradato al proprio esterno per poter assumere le molecole degradate al loro interno, producendo un’alterazione ambientale, cioè la bistecca andata a male. Quindi la membrana è anche sito di escrezione di enzimi idrolitici per il trofismo del batterio che degrada le molecole al di fuori della struttura batterica (G+) o nello spazio periplasmatico (G-).