Microbiologia - stafilococchi e streptococchi

Microbiologia (07/11/2006): Stafilococchi e streptococchi

Stafilococchi

Gli stafilococchi causano infezioni acute, localizzate o generalizzate; l'espressione classica è il foruncolo o l’ascesso. Lo stafilococco aureo provoca infiammazioni di tipo purulento, caratterizzate dalla presenza di grandi quantità di granulociti neutrofili nel focolaio di infiammazione. C'è una risposta anticorpale relativamente protettiva, ma serve a poco, poiché la protezione è su base cellulare aspecifica. Questi germi mostrano una facile resistenza agli antibiotici.

Inizialmente, quando gli antibiotici non erano ancora stati scoperti, gli stafilococchi causavano infezioni abbastanza gravi. Una buona parte dei decessi in seguito ad interventi chirurgici era legata a tali infezioni, che, in assenza di molecole idonee a bloccarne la crescita, portavano alla morte dell’ammalato. Con l’avvento della penicillina, le infezioni da stafilococco furono tutte bloccate, ma successivamente si iniziarono ad isolare dei ceppi resistenti a questo antibiotico.

Lo stafilococco aureo, in particolare, è resistente a diversi antibiotici; presenta resistenze multiple basate su vari meccanismi. In campo medico, si cerca uno stafilococco meticilina-resistente (la meticilina è un derivato della penicillina), i cui ceppi presentano resistenze multiple e sono di difficile trattamento. Le industrie mediche elaborano continuamente nuove molecole di antibiotico, sia scoprendone delle nuove, sia modificando la parte chimica di quelle già conosciute.

Un antibiotico successivamente introdotto nella lotta agli stafilococchi è stata la vancomicina. Per un certo periodo di tempo, tutti i ceppi erano sensibili ad essa. Oggi, però, in varie parti del mondo, soprattutto in ambiente ospedaliero, si selezionano dei ceppi ricchi di resistenze. Pertanto, la ricerca è diretta verso stafilococchi meticilina-resistenti e vancomicina-resistenti (che generalmente coincidono), ma è difficile ottenere antibiotici adatti per questi ceppi.

In alcune zone geografiche, dove è possibile eseguire certi tipi di sperimentazione, è stato messo in evidenza che, eliminando l’antibiotico verso cui si è stabilita la resistenza per un dato periodo di tempo, ricompaiono i ceppi sensibili. È oggi accettato come legge di biologia generale che, nel caso di tutti i mutanti naturali, se interviene qualcosa dall’esterno che ne modifica lo sviluppo e premia altri mutanti in modo che prendano il sopravvento (ad esempio, mutanti resistenti), scomparsa la causa che determina questa perturbazione nell’ambiente, si ritorna al mutante naturale.

Per i metabolici, nella competizione tra popolazioni, si crea il problema che, in un dato habitat, un mutante naturale cresce meno velocemente ma ha un’affinità maggiore per il substrato, quindi lo utilizza al massimo. Quando interviene un mutante dall’esterno, dotato di capacità diverse, esso ha una crescita maggiore e un’affinità minore per i metabolici, per le sorgenti energetiche; ciò comporta che si sviluppa più velocemente, prevalendo su quello naturale, però consuma più metabolici per ottenere lo stesso rendimento. Le scorte energetiche, allora, finiscono rapidamente, così riprende il sopravvento il mutante naturale. La stessa cosa avviene per la resistenza agli antibiotici dei vari microrganismi.

Se un ceppo si trova in presenza di un antibiotico che blocca il mutante naturale, dopo un certo periodo lo sostituisce nell’ambiente; se, però, non si usa quell’antibiotico per un po’ di tempo, scompare il mutante che presenta la resistenza e riappare quello naturale. Se fosse possibile utilizzare su base scientifica gli antibiotici, con una programmazione a livello locale, si verrebbe a creare una politica degli antibiotici: utilizzarne uno per un dato periodo, poi toglierlo dalla circolazione, usarne un altro gruppo e così via, finché dopo un certo numero di anni si utilizzerebbero quelli verso cui si è creata la resistenza.

La penicillina è, per esempio, poco costosa e poco tossica per un organismo superiore, quindi poterla utilizzare sempre sarebbe un grosso vantaggio. Ma il medico deve guarire in fretta il paziente, perciò, quando esce un nuovo antibiotico, ne fa largo uso. Gli antibiotici vengono, così, a trovarsi sempre tutti in circolazione, dato che ciascuno ne predilige qualcuno, e non si riesce ad utilizzarli in gruppi, ciclicamente, in modo da disporre di prodotti validi e poco tossici.

La penicillina non è tossica perché agisce a livello della parete cellulare che manca nelle cellule eucariotiche degli organismi superiori. Qualche volta, in alcuni individui, si può creare un’ipersensibilità particolare. La richiesta di una prova di ipersensibilità alla penicillina non ha valore, in quanto ciò che sensibilizza l’ospite è l’acido penicillinoico, un prodotto di trasformazione della penicillina a livello epatico. Quando si fa la prova per la penicillina non si vede niente, è negativa; però inoculando l’antibiotico, esso si trasforma e si stabilisce l’ipersensibilità. Tutte le ipersensibilità sono basate sul rapporto tra ciò che va inoculato e la quantità di anticorpi (se sono sessili o circolanti).

Molti ceppi di stafilococchi colpiscono gli animali domestici, specialmente i grossi allevamenti; attraverso la catena alimentare arrivano all’uomo, provocando incroci di resistenze.

Streptococchi

Gli streptococchi sono microrganismi che interessano la patologia umana, in cui i singoli cocchi si dispongono a catenella, uno di seguito all’altro. Esistono un’infinità di ceppi, ognuno dei quali presenta un diverso grado di patogenicità (alcuni causano patologie gravi, altri non fanno niente e sono ospiti abituali degli organismi superiori). Noi abbiamo un’abbondante popolazione di streptococchi a livello del cavo orale e nella mucosa intestinale; se ne trovano pochi sulla cute, dove prevalgono gli stafilococchi (così come sulle mucose esposte).

Gli streptococchi hanno un diametro di poco superiore al micron e sono leggermente più grandi degli stafilococchi. La catalasi è un enzima che permette di distinguere i cocchi in due categorie: quelli positivi e quelli negativi. Gli stafilococchi sono positivi, mentre gli streptococchi sono negativi. I cocchi di cui stiamo parlando sono tutti Gram-positivi, perciò questa classificazione enzimatica è importante.

I generi che appartengono ai Gram-positivi catalasi-negativi sono: streptococchi, enterococchi (che prima facevano parte degli streptococchi fecali, ma oggi si sono differenziate delle caratteristiche che li rendono un genere diverso), aerococchi, gemella e altri. Quelli che interessano la microbiologia medica sono streptococchi ed enterococchi; tutti gli altri non sono mai patogeni, tranne nel caso di ospiti immuno-depressi.

La vancomicina viene presa come prova per selezionare i generi, distinti in naturalmente sensibili e naturalmente resistenti. Lo streptococco è sensibile alla penicillina, e finora non sono stati trovati ceppi resistenti a questo antibiotico (contrariamente allo stafilococco). La risposta dell’ospite è molto varia e protratta nel tempo, quindi la penicillina è un ottimo medicamento non tossico.

Gli streptococchi appaiono disposti a coppia o a catena, la quale può essere breve o lunga, o ancora a tetrodi. Il carattere di formare catene più o meno lunghe dipende da condizioni ambientali, temperatura, terreno di coltura e presenza o assenza di ossigeno.