Endospore - sporulazione

Le endospore

Le endospore sono forme cellulari specializzate per la sopravvivenza in condizioni ambientali avverse. Sono forme di resistenza prodotte all'interno della cellula vegetativa. I microrganismi sporigeni sono diffusi soprattutto nei Gram (che sono ad alto contenuto di G+C). Le endospore si trovano in uno stato di criptobiosi, sono delle cellule metabolicamente inattive, sono resistenti alle alte temperature, alle radiazioni UV, alla disidratazione, ai detergenti chimici, agli antibiotici e possono sopravvivere a lungo. La formazione della spora rientra nei processi di morte cellulare programmata (c. madre), finché non ci sono le condizioni ambientali desiderate.

Al microscopio la spora è molto rifrangente a causa dello scarso contenuto d'acqua, è in uno stato pressoché anidro in quanto a quantità di acqua è pari al 5% rispetto a quella della cellula madre. Il 15% del peso secco di una spora è costituito dall'acido dipicolinico, in un complesso con il calcio. Il citoplasma è ridotto e contiene i ribosomi e il DNA.

Struttura delle endospore

La struttura delle endospore appare molto diversa da quella della cellula vegetativa poiché è costituita da numerosi strati di rivestimento:

• Core o protoplasto della spora è costituito da strutture convenzionali come la parete e la membrana citoplasmatica, il citoplasma è il nucleoide. Nel core si trova abbondante quantità di acido dipicolinico che riduce il quantitativo di acqua al suo interno e contiene una grande quantità di proteine chiamate SASP.
• La corteccia è uno strato molto spesso costituito da lattami dell’acido muramico, che conferiscono resistenza e elasticità.
• La seconda membrana si trova esternamente alla corteccia ed è a polarità opposta a quella della membrana citoplasmatica, la faccia normalmente rivolta verso l’esterno è rivolta all’interno.
• Le tuniche sporali si trovano più esternamente e sono strutture di natura proteica costituite da strati lamellari e fibrillari di proteine spora specifiche.
• L’esosporio è lo strato più esterno, presente solo in alcune specie batteriche, ed è costituito da proteine, polisaccaridi e lipidi.

Meccanismi di resistenza

• Acido dipicolinico riduce il contenuto di acqua all’interno dell’endospora, contribuendo alla resistenza al calore: il grado di disidratazione del core conferisce resistenza ad alcune sostanze chimiche come il perossido di idrogeno. L’acido dipicolinico si intercala nel DNA conferendo stabilità alla denaturazione per riscaldamento.
• Proteine SASP, legano fortemente il DNA nel core e lo proteggono dalle radiazioni ultraviolette.