Microbiologia

(1) Microbiologia

Scienza che studia i microorganismi, cioè le forme di vita troppo piccole per essere osservate a occhio nudo. Organismi che possono esistere come singole cellule, contengono un genoma costituito da acido nucleico e sono capaci di replicare il proprio genoma.

Il Seicento

Si scopre il microscopio con la dimostrazione dell'esistenza dei microorganismi. In questo periodo si afferma la teoria della sperimentazione che prende posto della teoria della generazione spontanea. Risalgono gli esperimenti del medico Redi che con esperimenti dimostrò la teoria della generazione spontanea: Redi pose la carne in decomposizione in tre 'contenitori', di cui uno scoperto, un altro coperto con carta e l'ultimo coperto con garza. Le larve si presentavano soltanto nel primo contenitore. Non si sa chi di preciso ha inventato il microscopio, ma possiamo attribuirlo anche a Galileo. Athanasius Kircher è considerato il padre della microbiologia sperimentale: quanto nel 1656 a Roma durante un'epidemia di peste cercò in malati e cadaveri i germi della peste. Van Leeuwenhoek era un mercante e stoffe che aveva messo a punto un sistema rudimentale di lenti, descrivendo ciò che lui chiamava animalcula non solo protozoi, ma anche batteri. Nel 1665, Hooke pubblica il primo trattato di micrografia, parlando della muffa blu.

Il settecento

In questo secolo l'eziologia microbica delle malattie infettive è sempre più accettata: Linneo classifica tutti gli esseri viventi con la binomenclatura, nel Systema naturae (anche gli animalcula). Spallanzani, il vero fondatore della microbiologia sperimentale è il primo a parlare di germi. Jenner introduce la vaccinazione con l'inizio dell'era dell'immunizzazione attiva per la profilassi delle malattie infettive. La 1a vaccinazione è stata fatta nel 1796. Jenner inocula pus vaccino in un bambino dimostrando che questo non si ammalava di vaiolo.

Il blocchetto

Nascono due scuole che studiano microbiologia. In Francia la scuola di Pasteur e in Germania la Koch. Lo studio dei microrganismi si divide in varie branche. In particolare la parassitologia e la batteriologia. Bizio scopre la Serratia marcescens svolgendo il primo studio sperimentale sull’azione e la trasmissione di un microrganismo e realizzando per la prima volta una coltura su terreno solido. Bizio fornisce il primo esempio di una malattia sostenuta da un agente infettante specifico. Darwin espone le sue teorie evoluzionistiche che comprende anche microrganismi e da esse si disegna per la prima volta l’albero della vita di Heeckel. Louis Pasteur conia il nome microbiologia, mette in chiaro il fenomeno della fermentazione e putrefazione, studia le malattie dell’uva e del baco da seta, produce vaccini attenuati contro il carbonchio e il colera dei polli, l’immunizzazione contro la rabbia (1885). Formula il principio di immunizzazione passiva, confuta la teoria della generazione spontanea affermando che se i microrganismi non possono raggiungere il sodo non vi è la crescita microbica ma che se si presenta caso opposto, il sodo a contatto con i microrganismi ha la possibilità di crescita microbica. La scuola di Koch studia lo sviluppo dei terreni agarizzati e degli strumenti (piastre di Petri) per la coltivazione dei batteri. Scopre degli agenti della tubercolosi e del colera e stipula l’emanazione dei postulati che portano il suo nome. Postulati di Koch classici. 1) L’agente causale deve esser presente in tutti i casi della malattia di cui è ritenuto responsabile e deve essere assente negli individui sani. 2) L’agente causale deve essere isolato dall’individuo affetto e posto in coltura deve dare origine ad una popolazione cellulare omogenea.

di momento della divisione, cocchi restano uniti in una coppia

L’altra forma di batteri, bacarozzetti detta anche bacillo, differiscono

notevolmente rispetto al rapporto larghezza / lunghezza. Coccorodilli

sono molto corti e largoni, tanto da sembrare dei cocchi. Anche

le estremità del bastonello spesso differiscono, possono essere

esili, rotondante o forma sigaro o biforcate. Molti bacilli

presentano come cellule singole, mentre altri uniti dopo la divisione

cellulare, formando coppie o catene.

Batteri fotosintetici

• Spirulina : micro alga azzura.
• Oscillatoria : cianoficea coloniale
• Solfobatterio : porpro'o fototopo.
• Chemiototopro : ossidante lo solfo.

Batteri peduncolati

• Planctomyces : batterio marina DNA alle volte circondato da

una membrana simile ad un eucariote.

Archebatteri

Archeferi : batterio ipertermofilo cresce sopra pi 80 C°, sono a

forma di bastoncellolo tendono a formare aggregati di cellule

composto di massimo da 100 singole cellule

Protisti

• Volvox : alga verde forma colonia sferiche fino a 50.000 cellule

incorporate nella superficie di una sfera cava contenente

una matrice extracellularia gelatinosa feta da una piccola...

Muffa : tipo di funghi pluricellulari, e si riproducono per mezzo

di spore. le spore sono cellule disidratate ed essi in grado

di dispersesi, nell ambiente per resistere a condizioni avverse

e successivamente, generare un individuo vitale

Paramoecium : e un genere di protisti, infusori, forma ovale

la cui superficie e ricoperta da ciglia che permettono 6

spostamento ha dimensioni molto piccole

Protozoi

• Giardia : protozoo flagellate vive in acqua. E un cosmopolita

ha come ospiti sia l’uomo che in diverse specie di

animali

Tripanosomi : protozoo flagellate, dal corpo fusiforme, provvisto

Le azioni di difesa dell'ospite la catena latera o innesca la risposta immunitaria. La membrana esterna risulta più permeabile; questo è dovuto alla presenza delle proteine porine. La maggior parte di esse s’ingegnano a formare un trimero all'interno della membrana esterna. Ogni porina si estende per tutto lo spessore della membrana esterna e assume forma più o meno tubolare.

membrana esterna

peptidoglicano

membrana plasmatica

• Catena laterale O₅
• Ara - Abe
• Rha
• Gal
• Ara - Abe
• Rha
• Gal
• Glc - NA₆
• Glc
• Glc - Gal
• Core polisaccaridico
• Hep
• Hep - P - P - etanolammina
• KDO
• KDO - KDO - P - etanolammina
• Lipide A
• P - GlcN - GlcN - P
• = Acido Grasso

La Parete Cellulare dei Micobatteri

Parete costituisce contenente acidi micolici. Questa particolare componente conferisce l'acido resistenza. La parete cellulare è molto spessa e, contrariamente ad altri batteri, queste parete ha uno strato sottile di peptidoglicano legato ad un altro polisaccaride, cui acidi micolici e glicolipidi Fucsina.

Colorazione Ziehl-Neelsen

Questa colorazione prevede il primo trattamento con fucsina ed acido fenico che vengono assorbiti, in seguito si fa una decolorazione in HCl che non ha effetto sui micobatteri, ed infine l'aggiunta di blu di metilene. Con questo trattamento tutti i batteri diverranno di colore blu tranne i micobatteri che avranno una colorazione rossa.

La Parete Cellulare degli Archeobatteri

La struttura e la composizione chimica differiscono da quelle dei Bacteria. Sono prive di peptidoglicano e sono caratterizzate da una composizione chimica estremamente eterogenea. La parete cellulare dell'Archea consta di un singolo strato spesso e rigido, e reagiscono alla colorazione come Gram±. Questa parete, che cambia da specie a specie, non include, in genere, eteropolisaccaridi complessi. I peptidi di alcuni Archea metanogeni constano di pseudomureina, polimero in cui legami trasversali sono presenti, L-amminoacidi anziché D-amminoacidi. Altri Archea contengono polisaccaridi complessi simili al condroitinsolfato del tessuto connettivo animale. Molti Archea che assumono una colorazione Gram-negativa, possiedono uno strato proteico o glicoproteico detto strato S, che si estende all'esterno della membrana plasmatica.

Strati S

Formati principalmente da proteine e glicoproteine che si autoassemblano a formare una specie di rete proteica con due pori acquosi al centro dei polimeri proteici che fungono da canali. La funzione precisa degli strati S non è ancora ben nota, ma si pensa che abbia un ruolo di filtro molecolare.