Microbiologia

DOMANDE

- Qual è la caratteristica fondamentale perché una sostanza antimicrobica possa essere utilizzata

come antibiotico? Deve possedere una tossicità selettiva. Deve cioè essere tossico solo per il

microrganismo e non deve ledere le funzioni delle cellule umane né inibire delle vie importanti per

le cellule umane.

- A cosa serve il test di Kirby-Bauer (antibiogramma)? Serve per valutare la sensibilità e la

resistenza di un isolato clinico ai farmaci antibiotici.

- Negli ultimi anni le antibiotico-resistenze nei batteri patogeni sono aumentate o diminuite? Sono

aumentate

- Quale antibiotico danneggia la membrana cellulare batterica e perché? La polimixina, in quanto

crea dei canali, dei pori, a livello della membrana cellulare batterica, facendo sì che il contenuto

citoplasmatico venga riversato verso l'esterno (crea cioè dei buchi e non si mantengono osmolarità

e bilancio elettrolitico. Si ha così lisi cellulare: citoplasma e organelli vengono riversati all'esterno).

Non può essere la penicillina, perché questo farmaco inibisce la parete batterica, non la

membrana.

- I sulfamidici agiscono a livello di quali reazioni? Inibiscono la sintesi dell'acido folico,

indispensabile al batterio per la produzione di aminoacidi e nucleotidi, fondamentali per la

replicazione del batterio.

- Cosa inibiscono gli antibiotici aminoglicosidici? La sintesi proteica, perché si legano al

ribosoma. Ovviamente i ribosomi della cellula batterica sono diversi rispetto a quelli della cellula

umana, ed è questo che determina la tossicità selettiva solo verso la cellula procariotica.

- Come viene definito un antibiotico modificato chimicamente, ma che parte da un prodotto

naturale? Semisintetico. Invece i chemioterapici sono farmaci completamente sintetici,

completamente prodotti chimicamente.

- Quale meccanismo non conferisce resistenza batterica? La produzione di spore, perché queste

non conferiscono resistenza agli antibiotici. Esse vengono prodotte dal batterio per sopravvivere in

Sara Mazzone

un ambiente non favorevole, ma non conferiscono resistenza agli antibiotici.

- Cosa vanno ad inibire i chinoloni? La dna girasi, un enzima fondamentale per la replicazione del

batterio, che quindi non potrà più replicarsi.

- Su che cosa agisce la penicilina? Sulla sintesi della parete batterica. Ne inibisce la sintesi,

poiché si lega all'enzima transpeptidasi e inibisce i legami che si verificherebbero.

- Quale fenomeno non conferisce antibiotico-resistenza? L'eluizione, che è un aumento del

volume del liquido in cui si trova il farmaco. Il batterio, ovviamente, non può aumentare il liquido e

diminuire la concentrazione eluendo l'antibiotico.

- Gli antibiotici beta lattamici agiscono inibendo cosa? La sintesi della parete batterica. È ciò che

fanno le penicilline, che sono appunto beta-lattamici.

Microbiologia speciale

I Gram+

Stafilococchi

Gli stafilococchi sono cocchi, cioè hanno la classica forma rotonda; sono gram positivi e

normalmente si dispongono a grappolo, cioè formano piccole comunità di cocchi che si uniscono

insieme. Possono essere aerobi o anaerobi facoltativi, quindi possono vivere sia in presenza che

in assenza di ossigeno. Una caratteristica fondamentale è che sono catalasi positivi, cioè

presentano l'enzima catalasi, che permette la detossificazione del perossido di idrogeno. Tale

caratteristica distingue gli stafilococchi da molte altre famiglie di cocchi gram positivi. Ovviamente

gli stafilococchi sono batteri che infettano il nostro organismo, per cui la loro temperatura ottimale

di crescita è quella del nostro organismo. In generale, crescono a temperature comprese tra i 30 e

i 37 gradi centigradi e con pH di 7-7,5.

Gli stafilococchi sono dei microrganismi normalmente presenti sul nostro corpo, fanno parte della

normale flora batterica e si trovano in particolare su cute e mucose. Ne esistono 40 specie diverse

e solo 16 danno infezioni nell'uomo.

Di solito le specie che più frequentemente danno patologie sono Staphylococcus Aureus,

Staphylococcus Epidermidis, Staphylococcus Saprophyticus, Staphylococcus hominis,

Staphylococcus haemolytcus. I più importanti sono lo Staphylococcus Aureus e lo Staphylococcus

Epidermidis.

Staphylococcus Aureus

Lo Staphylococcus Aureus si chiama così perché le sue colonie danno una colorazione dorata,

giallina, dovuta al fatto che va a degradare particolari molecole. È la specie di stafilococco

patogeno per eccellenza, causa cioè le infezioni di maggiore gravità.

Circa il 15% della popolazione normale adulta ha questo organismo nel naso-faringe senza alcuna

problematica, quindi vi sono portatori sani che hanno lo stafilococco aureo a livello rinofaringeo.

Sulla sua superficie esterna riconosciamo degli antigeni, ossia proteine e molecole verso le quali si

andrà a sviluppare la risposta anticorpale. Questi antigeni sono anche dei fattori di virulenza di

questo microrganismo. I più importanti sono la proteina A e i polisaccaridi di superficie. La prima ha

la caratteristica di evitare la fagocitosi da parte dei macrofagi (si lega infatti agli anticorpi nel

frammento costante, ossia alla zona su cui agiscono i macrofagi), i secondi invece fungono da

adesine, molecole di adesione che vanno a legare il microrganismo alle cellule da infettare. Il

polisaccaride rappresenta infatti la capsula, quindi conferisce resistenza al batterio e gli permette

di difendersi dal sistema immunitario. Quindi, sia la proteina A che i polisaccaridi sono antigeni che

si trovano sulla superficie esterna del batterio e che conferiscono virulenza al batterio.

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L'azione patogena di questi microrganismi dipende dalla produzione di esoenzimi e di

esotossine. Lo staphylococcus aureus produce diversi esoenzimi, ovvero enzimi che svolgono

diverse funzioni. Il più importante e specifico è la coagulasi, un enzima che trasforma il fibrinogeno

presente normalmente nei nostri tessuti in fibrina e crea una struttura protettiva intorno al batterio,

in modo che non venga riconosciuto dal sistema immunitario e che possa replicarsi.

Poi vi sono altri esoenzimi: stafilochinasi, ialuronidasi, lipasi che vanno a scindere altre molecole,

ma questi enzimi sono presenti anche in tutti gli altri stafilococchi, per cui non sono caratterizzanti

dell'aureus.

La ialuronidasi distrugge l’acido ialuronico, mentre la coagulasi e la proteasi distruggono l’ambiente

intorno al batterio. Gli esoenzimi creano così una zona in cui il batterio può moltiplicarsi

distruggendo proteine, lipidi e acido ialuronico.

Le tossine stafilococciche sono diverse. Possono essere: emolisine, leucocidine, enterotossine,

tossina dello shock tossico , tossina della sindrome della cute ustonata (o epidermolitica). Non tutti

gli stafilococchi aurei producono queste tossine: a seconda dello specifico stafilococco aureo, si

avrà l'espressione di una o di un'altra tossina. Queste tossine si dividono in due grandi famiglie:

a) Tossine ad azione tossica generalizzata, cioè non compartimentalizzata ad un tessuto od

organo specifico (emolisine e leucocidine: l'alfa-emolisina può mediare il danno tissutale a livello di

qualsiasi organo e può provocare necrosi; la beta-emolisina idrolizza i fosfolipidi delle membrane

cellulari; la leucocidina lisa i leucociti, presenti ovunque nel nostro organismo).

Gli stafilococchi aurei che esprimono queste tossine ad azione generalizzata danno come

manifestazione clinica delle infezioni come follicoliti, orzaioli, foruncoli e possono essere implicati

nelle infezioni delle ferite chirurgiche. Queste tossine non agiscono a livello di un determinato

organo ma danno un’infezione generalizzata purulenta (con pus).

b) Tossine ad azione tossica mirata, come l'enterotossina, la tossina dello shock tossico, la

tossina epidermolitica.

- Le enterotossine contaminano gli alimenti e causano gastroenteriti e enterocoliti. Può accadere di

essere infettati consumando cibi che non sono stati preparati rispettando le opportune norme

igieniche. In particolare questo succede consumando creme e prodotti preparati con uova fresche

nei quali è finito lo stafilococco aureo proveniente ad esempio dal nasofaringe di colui che ha

preparato l'alimento, in seguito a un colpo di tosse o tramite le mani con cui ci si era

precedentemente toccato il naso. In queste condizioni gli stafilococchi possono riprodursi e

produrre le tossine che, una volta ingerite, possono causare appunto gastroenteriti molto severe.

In seguito all'ingestione del cibo contaminato, nel giro di 6 ore si ha forte diarrea e vomito. Non

serve la terapia antibiotica, perché il problema non è dovuto al fatto che il batterio si stia

moltiplicando all'interno del corpo umano: esso si è moltiplicato all'interno dell'alimento e ha

rilasciato l'enterotossina. Quindi bisogna somministrare molecole che neutralizzino l'azione della

tossina.

- Un'altra tossina prodotta dallo stafilococco aureo è quella della sindrome da shock tossico, che

causa febbre molto alta, ipotensione ed eruzioni cutanee non purulente. L'infezione avviene

soprattutto nella vagina per l’uso di assorbenti interni e nelle ferite chirurgiche, in cui il batterio può

riprodursi e produrre la tossina, la quale va poi in circolo. IL paziente lamenta così febbre,

malessere generale ma soprattutto eruzione cutanea molto estesa. Qui è importante la terapia

antibiotica perché bisogna bloccare il sito batterico dove è presente l’infezione. Si ha così

un’infezione fatale con coinvolgimento del tessuto cutaneo e del tessuto molle.

- Inoltre c'è la tossina epidermolitica, responsabile della sindrome della cute scottata (sindrome di

Ritter). Si verifica soprattutto nei bambini. Questa tossina va rompere i ponti di desmosomi che

collegano il derma con l'epidermide. Anche in questo caso si osserva un eritema su tutto il corpo e

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si ha lo scollamento di tutta l'epidermide del corpo dal derma sottostante, proprio come quando ci

si scotta. Questa patologia è dovuta al fatto che il microrganismo si sta replicando all'interno del

paziente e quindi è indispensabile una terapia antibiotica per eliminare l'infezione. Una volta che si

contrae quest'infezione, i microrganismi si replicano nel giro di uno-due giorni e producono la

tossina, la quale viene rilasciata nel sangue.

Vi sono altri stafilococchi patogeni: lo stafilococco Epidermidis si trova sulla cute e sulle mucose

umane, quindi è un normale batterio della microflora umana. Fa parte degli stafilococchi coagulasi

negativi, distinguendosi così dagli stafilococchi aurei. Diventa un problema quando raggiunge il

sangue umano (ad esempio tramite cateteri vescicali e vascolari) perch