Microbiologia

STRUTTURA ENDOSPORA:

CORE: contiene citoplasma batterico condensato disidratato e ospita il DNA,

 ribosomi, enzimi e membrane (quasi tutti i componenti vitali della cellula

batterica). Troviamo anche una struttura che deriva dalla parete del batterio di

partenza e serve per dare via alla sintesi della nuova parete quando viene

riformato il batterio.

CORTEX (rivestimento): contiene strati di peptidoglicano (componente

 fondamentale della parete) in forma lassa che fanno da protezione. E’ presente

acido dipicolinico che ha grande capacità di chelare il calcio, formando una

struttura solida protettiva verso l’ambiente esterno.

RIVESTIMENTO (coat): diversi strati proteici simili a quelli della cheratina

 ESOSPORIO: composto di proteine, polisaccaridi e grassi



MORFOGENESI DELL’ENDOSPORA (pag 100)

Diversi stadi in cui la cellula forma un setto (costituito da peptidoglicani) che comincia

a dividere la cellula batterica. Si forma struttura che si va perfezionando e che assume

al suo interno il DNA batterico (è stato precedentemente duplicato). Alla fine viene

deidratata e matura, con distruzione della cellula madre (a causa delle condizioni

avverse in cui si trova) e rilascio dell’endospora.

GERMINAZIONE DELLA SPORA (si riforma la forma vegetativa) se si ripristinano

condizioni metaboliche favorevoli alla crescita del batterio

1. AttivazioneAmminoacidi e zuccheri raggiungono i recettori della membrana

interna della spora e attivano processi metabolici (il “rivestimento” si crede sia

semipermeabile o poroso)

2. Germinazioneacido dipicolinico viene perso e entra H2O con cambio di pH e

inizia fase di rigonfiamento

3. Crescitaenzimi litici rompono gli strati rigidi, cominciano a riattivarsi le sintesi

(dna produce proteine con ribosomi della spora). Ottengo forma vegetativa.

La spora può contaminare prodotti alimentari (verdure ecc).

Es. sott’olio crea perfetta condizione di anaerobiosi, alcune lavorazioni del miele, la

spora passa alla forma vegetativa. Conserve.

Tossina botulinica è INCOLORE E INODORE. Non modifica le proprietà organolettiche

del cibo. E’ termolabile, distrutta se cucinata.

Spora tetanica all’interno della ferita può germinare e dare vita alla forma vegetativa

che produce la tossina.

Primo casoASSUMO LA TOSSINA CON CIBO

Secondo casoENTRA LA SPORA che poi germina

Batteri gram positivi sono anaerobi obbligati.

I gran negativi hanno una membrana esterna. E’ difficile che formino spore.

VACCINIimmunizzazione attiva (artificiale)induciamo, con agente patogeno o

tossina inattivata, la produzione di anticorpi nell’organismo

VACCINO ANTITETANICO: è costituito dal tossoide tetanico (tossina inattivata). Se una

tossina viene inattivata al calore o con altri mezzi, perde il suo potere patogeno

(proprietà tossiche in qualità di zinco-endo..) ma conserva la sua capacità antigenica,

cioè la capacità di far formare anticorpi.

Vede essere ripetuta ogni 10 anni perché dopo la vaccinazione il nostro corpo produce

le cellule di memoria immunitaria ma il livello delle cellule di memoria può diminuire

nel tempo per cui è necessario fare il richiamo delle vaccinazioni.

Occorre tempo per produrre anticorpi (almeno 6-7 giorni) quindi non può essere usato

il vaccino in caso di possibili esposizioni alla tossina.

Immunizzazione passiva da Ig (anticorpi) gia pronte già prodotte da altro

organismo. Ig contro tetano in passato prodotte dai cavalli, prelevate dal loro sangue e

potevano dare problemi con MHC. Oggi prodotte con sistemi ricombinanti.

MICROBIOLOGIA 17/04/18

STRUTTURA DEI PEPTIDOGLICANI

Differenze strutturali gram positivi e gram negativi.

Gram +peptidoglicano è strato esterno

Gram - intermedio

strato

SINTESI DEL PEPTIDOGLICANO

1. Sintesi della unità base NAG-NAM-pentapeptide nel citoplasma

2. Trasportata

3. Inserita

4. -

SINTESI

Sintesi avviene nel citosol e ha dei bersagli antibiotici specifici e porta alla formazione

di una molecola precursore.

TRASPORTATA

Bactoprenolo è una molecola altamente lipofilica che lega l’unità strutturale della

parete e veicola fisicamente il precursore sull’altra faccia della membrana interna. E’

un trasportatore dell’unità base della parete batterica.

INSERIMENTO

Abbiamo già uno strato di peptidoglicano. Zuccheri legame 1,4 e poi legame peptidico.

Ci deve essere apertura controllata dello stato preesistente di peptidoglicano per

Autolisine

consentire ingresso. tagliano e trasportano l’unità struttura che viene legata

allo strato preesistente.

Penicilling binding protein (PBP): enzimi suscettibili alla penicillina, che attraverso

anello beta lattamico li lega, li acila e li inattiva. Sono una famiglia di enzimi

suscettibili alla penicillina.

Il batterio va incontro a morte se a contatto con essa.

Enzimi transpeptidasi

Enzimi transglicosilasi legano gli zuccheri

Legami orizzontali (GLICOSIDICI) e verticali (PEPTIDICI)

(VEDI LIBRO)

NUTRIZIONE E CRESCITA MICROBICA

METABOLISMO

ANABOLISMO: utilizzo di substrati per biosintesi

macromolecole fondamentali alla vita cellulare e

strutture

CATABOLISMO: degrado molecole per ottenere

energia e materiali di base. Le reazioni cataboliche

trasferiscono energia dalle macromolecole a ADP.

ATP è la molecola energetica fondamentale

La scissione di un fosfato rompe un legame ad

altissima energia che viene quindi liberata.

ATP ruolo anche di messaggero

Tre principali percorsi catabolici:

Respirazione aerobicaglicolisi/ciclo di krebs/sistema di trasporto /fosforilazione

ossidativa (?)

Respirazione anaerobicaaccettore finale di elettroni nella catena respiratorie non

è O2.

Fermentazioneno respirazione, ossidazione parziale che porta alla formazione di

nuove molecole organiche.

Macronutrienti e micronutrienti

Micronutrientiper la maggior parte metalli

Fe è uno dei fattori di virulenza. Presenza di enzimi che cambiano lo stato di

ossidazione del Fe. (??????)

Fattori di crescita amminoacidi, purine e pirimidine

Risorse a base di carbonio o di energia.

Le risorse a base di carbonio sono CO2 e organiche.

 Le risorse energetiche sono la luce e organiche



-----

Fattori ambientali che influenzano la crescita microbica: ossigeno, temperatura,

pH, pressione osmotica. Condizioni ideali per la crescita. (pag 65 Carlone)

Microbi e ossigeno



Aerobi obbligati

Anaerobi obbligati

Aerobi/Anaerobi facoltativi

Microaerofiliserve ossigeno in minime quantità (condizioni di microaerofilica)

Aerotollerantihanno metabolismo esclusivamente anaerobio (fermentazione) ma non

risentono della presenza di O2.

Temperatura

 pH (acidofili, neutrofili e basofili)

 Helicobacter pylori

Es. acidofilo, vive nello stomaco causando ulcere fino a

cancro.

Terreni liquidi e solidi

Terreni solidi differiscono dai liquidi per l’aggiunta di un gelificante inerte dal punto di

vista metabolico.

Terreno ricco: garantisce crescita “microrganismi fastidiosi” che hanno richieste

nutrizionali particolari.

Es. Agar sangue/ Agar cioccolato.

Emolisine

METODI USATI PER MISURARE LA CRESCITA BATTERICA

Diretti:

conta in piastra

 conta al microscopio



Indiretti:

Torbidità

 Attività metabolica

 Peso secco



19/04/18 SBOBBINATA

ANTIBIOTICI

 ANTIBIOTICO: Si era convinti che fosse una sostanza capace di uccidere batteri e

funghi, prodotta da batteri. Oggi parliamo di sostanze similari prodotte parzialmente o

totalmente per sintesi chimica.

Prima gli antibiotici erano sostanze prodotte da batteri e funghi, oggi anche sostanze

sintetiche.

Paul Ehrlich scoprì il primo antibiotico, era contro la sifilide

Fleming scoprì la penicillina (1928), prodotto da funghi.

Anni 40 scoperta e isolata la streptomicina.

COME AGISCONO?

In base al modo in cui agiscono vengono classificati in diverse tipologie.

INIBISCONO MECCANISMI INTRACELLULARI:

1. Inibizione della sintesi del peptidoglicano Può essere inibito in diversi punti, in

penicilling

particolare sono molto importanti per la sintesi del peptidoglicano le

binding protein, che legano la penicillina che blocca la funzione di queste

proteine. (penicillina, augmentin, cefalosporine)

2. Inibizione della sintesi proteica del microrganismo (con diversi meccanismi)

3. Inibizione degli acidi nucleici (sintesi DNA batterico) o della trascrizione (da DNA

a mRNA). (Chinoloni sono i più famosi di questa classe)

DANNEGGIANO LA MEMBRANA PLASMATICA O MEMBRANA ESTERNA

4. Danni alla membrana pasmatica (Polymyxina B che forma dei pori sulla

membrana)

5. Inibizione della sintesi dei metaboliti essenziali ((sulfammidici) sulfanilammide,

trimethoprim)alcuni batteri hanno bisogno di sintetizzare metaboliti essenziali

che noi assumiamo con la dieta.

QUANDO E COME SOMMINISTRARLI?

In seguito a una diagnosi

 Deve essere strettamente necessario

 Deve essere antibiotico corretto

 Corretta durata della terapia e frequenza della somministrazione



Spettro di attività: range di microrganismi inibiti

Antibiotici ad ampio spettroefficaci contro un gran numero di batteri sia

 gram positivi che gram negativi. Possono uccidere ed inibire anche

microrganismi del nostro microbiota. Colpisce meccanismi specifici per diverse

famiglie batteriche. (tetracicline e --)

Antibiotici a stretto spettro specifici contro poche famiglie batteriche



Tutti gli antibiotici possono essere dividi in due classi:

Batteriostaticiinibiscono la crescita (non uccidono) es.tetraciclina

 Battericidiuccidono es. penicillina



In base alla dose posso rendere un batteriostatico battericida e viceversa.

più bassa dose tossica per il paziente

Indice chemioterapeutico= la dose usata per laterapia

Più è alto l’indice e più è bassa la tossicità del prodotto

MECCANISMI DI AZIONE:

INIBIZIONE MEMBRANE

⃝ Riassunto lezione precedente:

Il peptidoglicano è simile a una scala a pioli in cui i due assi verticali sono costituiti da

ripetizione degli zuccheri N acetilmuramico e N actil glucosaminico (NAM e NAG), che

costituiscono l’unità fondamentale. Ciascuna unità lega 4 amminoacidi per lato (tot

8).

ASSI LATERALIRIPETIZIONE DEGLI ZUCCHERI

IN MEZZO8 AMMINOACIDI (4 legati da una parte e 4 dall’altra).

Struttura ripetuta tante volte, nei Gram+ è molto spessa mentre nei Gram – è molto

sottile.

La sintesi del peptidoglicano è fondamentale sin dalla genesi della cellula in cui si

forma il