Microbiologia batteri

INFEZIONI

Le malattie sostenute da microrganismi, virus o parassiti metazoi (elementi tissutali) prendono il nome di Le malattie da infezione.

Le malattie da infezione o da infestazione possono talora presentare quadri clinici omologabili a prescindere dall'agente eziologico. Viceversa, lo stesso agente può essere causa di processi morbosi clinicamente anche molto differenti in funzione delle sue diverse, possibili localizzazioni.

Le malattie da infezione endogena sono quelle causate da un microrganismo che si trova già all'interno del corpo, e trovano la loro causa:

• nell'abnorme espansione numerica di una o più specie presenti nella popolazione microbica normale di un distretto dell'organismo;
• nel trasferimento di microrganismi presenti nella popolazione microbica normale di un distretto dell'organismo in altre sedi o distretti, dello stesso organismo, diversi da quelli normalmente colonizzati.

Le malattie da infezione esogena sono causate

dall'arrivo nell'organismo di un microrganismo o virus patogeno proveniente da una sorgente esterna, rappresentata da: - materiali inanimati - animali infetti (zoonosi) - altri esseri umani infetti (malattie infettive o contagiose) FARMACI ANTIMICROBICI E ANTIVIRALI: La maggiore disponibilità di farmaci efficaci e ben tollerati si ha nei confronti dei batteri, dato che essi si discostano in varie strutture e funzioni dalla cellula dell'organismo, consentendo l'individuazione di bersagli per l'azione di farmaci con azione antibatterica elettiva. I margini di tollerabilità sono molto più esigui per i farmaci antivirali, dato che i virus si replicano integrandosi nei circuiti metabolici cellulari, sicché risulta facile comprendere come si esiguo il margine di azione per un farmaco che intenda interferire con la replicazione di un virus senza ledere al tempo stesso il metabolismo cellulare. Batteri La cellula batterica è una cellula procariotica.

di piccole dimensioni, che ha delle sue caratteristiche morfologiche, metaboliche, genetiche e antigeniche.

MORFOLOGIA

• Cocchi: forma sferica. (diplococchi se sono streptococchi raggruppati a 2, se sono a catenella estafilococchi se sono in agrappolo)
• Bacilli: forma allungata, a bastoncello. Se particolarmente corti sono detti coccobacilli, se presentano le estremità sottili sono detti fusiformi. Tra i bacilli, gli aggruppamenti di diplobacilli sono quelli a "V" ed a "S".
• Vibrioni: forma a virgola
• Spirilli: forma più estesa.
• Spirochete: forma affusolata (sfilide, leptospire).

Altri tipi di batteri hanno una forma a "C", tipo i mycobacterium.

Le differenze morfologiche sono dettate da quelle che sono le differenze strutturali e quelle che hanno a che fare con la sintesi degli elementi che caratterizzano gli involucri esterni delle cellule procariotiche.

I batteri o procarioti sono chemiosintetici, fotoeterotrofi o fotoautotrofi, unicellulari, con riproduzione asessuata.

mediante scissione binaria.

STRUTTURA:
I batteri sono caratterizzati da piccole dimensioni e dall'assenza di compartimenti intracellulari, separati da membrane. La struttura cromosomica è estremamente semplice ed è immersa direttamente nel citoplasma. Questo è delimitato da una membrana citoplasmatica dalla quale si dipartono, verso l'interno, una serie di complicate invaginazioni che formano il sistema di mesosomi (partecipano alla respirazione cellulare). Il tutto è racchiuso in un contenitore cellulare rigido, che ne condiziona la forma, il sacculo/parete circondato, a volte, da uno spesso strato capsula mucoso che viene denominato (abbiamo differenze nella parete cellulare tra i Gram+ e i Gram-). In alcune specie batteriche, la cellula è provvista di sottili appendici libere, costituite dai flagelli, pili/fimbrie, che sono lo strumento della locomozione batterica, e dai Altra caratteristica fondamentale è la mancanza di mitocondri, strutture.

fondamentali dellacellula che presiedono la respirazione cellulare, e di organelli come l'Apparato di Golgi. Sonopresenti però i ribosomi, sede della sintesi proteica e con differenze che sono alla base dellaselettiva azione antibatterica di alcuni antibiotici che agiscono legandosi ad essi; hanno differenticoefficienti di sedimentazione.

Le membrane dei batteri sono molto simili a quelle delle cellule eucariotiche; il modello infatti èquello classico, a mosaico fluido, quindi sono membrane formate da un doppio stratofosfolipidico in cui sono presenti numerose proteine con varie funzioni, di norma, non glicosilate(a differenza delle cellule eucariotiche).

Componente fondamentale nella parete cellulare è il peptidoglicano.

MEMBRANA PLASMATICA:

Funzioni:

1. permeabilità selettiva e trasporto di soluti;
2. trasporto di elettroni, fosforilazione ossidativa ed altri enzimi e vettori dellacatena respiratoria;
3. escrezione di enzimi idrolitici;
4. supporto per

Gli enzimi sono molecole trasportatrici che agiscono in processi biosintetici come la sintesi del DNA, dei polimeri, della parete cellulare e dei lipidi della membrana citoplasmatica.

La parete cellulare è costituita dal peptidoglicano, che è formato dalla ripetizione di un'unità strutturale composta da due carboidrati azotati: la N-acetilglucosamina e l'acido muramico. Questi due carboidrati sono legati in modo tale da formare lunghe macromolecole lineari, che sono poi collegati trasversalmente tra di loro per formare una rigida struttura che avvolge interamente la cellula batterica.

La composizione del peptidoglicano può variare tra specie batteriche diverse, con conseguenti risvolti tassonomici.

I legami nel peptidoglicano si formano mediante reazione di transpeptidazione, che è realizzata da enzimi come le transpeptidasi, carbossipeptidasi, transglicosidasi e endopeptidasi.

“proteine leganti la penicillina”. Infatti sono i bersagli di tutti gli antibioti -βlattamici, poiché, la penicillina, legandosi, blocca la loro attività.)

COLORAZIONE GRAM:
L’osservazione microscopia viene condotta nei confronti dei batteri colorati con varie metodiche.
Le colorazioni semplici sono quelle che si eseguono mettendo a contatto un unico colorante con i batteri ed hanno lo scopo di agevolare le rilevazioni morfologiche.
Le colorazioni differenziali presuppongono invece l’impiego di più coloranti, usati in tempi successivi, e consentono di individuare particolari strutture intracellulari. colorazione
Il più importante metodo di colorazione differenziale è rappresentato dal metodo di di Gram.
Supponiamo di avere due preparati differenti contenenti uno cocchi e l’altro bacilli. Si supponga di colorare con un violetto il quale penetra all’interno delle cellule (perché il colore è solubile nella

membrana) e metto i vetrini al microscopio; posso osservare che nei vetrini il contenuto è violetto.

Successivamente provo a decolorare i contenuti con dell'alcol e posso notare che quello all'interno di un vetrino rimane viola, mentre l'altro viene decolorato e torna bianco.

Il terzo passaggio consiste nel colorare nuovamente il contenuto dei vetrini con un rosso; alcuni batteri violetti, rimangono tali, e sono i Gram positivi, mentre gli altri assumono il colore rosso e sono detti Gram negativi.

Il diverso comportamento dei batteri è riportabile ad una diversa permeabilità degli involucri cellulari che è maggiore nei Gram-negativi e minore nei Gram-positivi.

Ciò accade perché nel Gram+ c'è uno spesso strato di peptidoglicani, che consentono il fissaggio del colore, e una volta che il colore si è fissato, non riesce a portarlo più via; invece, laddove il peptidoglicano è assai sottile, ciò non

accade perché prevale la componente fosfolipidica rappresentata dalla membrana esterna e quella plasmatica, e quindi riesce a decolorarsi.
Gram+ Nei la membrana citoplasmatica è protetta da una parete cellulare molto spessa, formata da numerosi strati di peptidoglicano.
Gram- Nei gli involucri esterni sono formati da 3 diversi strati, dall’interno verso l’esterno: la membrana citoplasmatica come nei Gram+, uno strato di materiale denso agli elettroni molto più sottile che nei Gram+, un’ulteriore struttura che avvolge la membrana esterna.
Questa oltre a dare elevata capacità di resistenza a varie sostanze dannose, ha un’organizzazione chiaramente asimmetrica: il foglietto interno è formato da fosfolipidi, mentre quello esterno da uno strato di complesse molecole rappresentate dal lipopolisaccaride batterico.
L’LPS consiste di tre porzioni: lipide A, che rappresenta l’endotossina vera e propria (i Gram+).non la hanno) core- una corta catena di zuccheri che forma il- una lunga catena polisaccarida con spiccate proprietà antigeniche (che rappresenta ilantigene 0cosiddettoSulla superficie della cellula batterica esistono sovente delle appendici rappresentate dai flagellie dalle fimbrie o pili. Sono strutture proteiche filamentose formate da numerosi monomeriproteici.flagelliI batterici hanno una struttura assai più semplice di quelli eucariotici (formati da 20strutture disposte in 9 coppie periferiche intorno a una coppia centrale), infatti sono formati daun unico filamento sprovvisto di membrana.La presenza di flagelli è una caratteristica esclusiva dei batteri di forma cilindrica, i quali aseconda della zona di intersezione dei flagelli si distinguono in MONOTRICHI (un flagello ad unpolo), LOFOTRICHI (un ciuffo di flagelli ad un polo), AMFOTRICHI (con un ciuffo di flagelli a 2poli) e PERITRICHI (flagelli distribuiti su tutta la superficie del batterio).Il filamento

è formato dalla ripetzione di una serie di subunità proteiche di una peculiare flagellina, proteina, la che si autoassemblano in una struttura elicoidale. Le flagelline sono dotate di spiccate proprietà antigeniche e rappresentano l’antigene H dei batteri.

I pili piline, sono appendici formate dalla ripetizione di organizzate con simmetria elicoidale a formare una serie di rigide strutture cilindriche. Alcune proteine sono presenti all’estremo libero (adesine) e conferiscono capacità di legarsi a substrati. Infatti, i pili sono specifici organi di ancoraggio, in grado quindi di condizionare la colonizzazione dell’epitelio mucoso e il processo infettivo.

Numerosi batteri, sia Gram+ che Gram-, presentano un ulteriore involucro mucoso, che prende il nome d