Microbiologia (tutto il programma)

MICOBATTERI

Parete cellulare complessa in cui il peptidoglicano è intrecciato e legato con legami covalenti a polimeri di arabinogalattano e circondato da uno strato di lipidi complessati con le cere formate dagli acidi grassi a una lunga catena (acidi micolici) dotate di potente azione adiuvante la patogenicità. Vi è acido-resistenza e il colorante penetra solo se fatto agire a caldo.

Per poter colorare i micobatteri si utilizza la tecnica di colorazione: Ziehl-Neelsen

Prima fase: strisciare il campione su un vetrino e fissarlo al colore, la prima colorazione utilizzata è la fucsina fenicata, questo fa sì che il colorante penetri maggiormente all'interno delle cere dei micobatteri.

Seconda fase: dopodiché per favorire l'adesione della fucsina, per 5 minuti bisogna far evaporare il colorante scaldando la fiamma fino alla comparsa dei primi colori. Gettare colorante in eccesso e lavare con acqua.

Terza fase: segue la decolorazione

per 2 minuti in cui si usa soluzionecon alcool e acido, fino alla scomparsa del colorante, passati i 2 minutisi lava con acqua.

Quarta fase: colorazione di contrasto, con colore blu di metilene cheviene fatto agire per 1-2 minuti, risciacquare con acqua e lasciareasciugare all'aria.

I micobatteri, in virtù delle loro caratteristiche di superficie, quandovengono colorati con la fucsina fenicata resistono alla decolorazione conalcool e acido e trattengono la fucsina fenicata diventato rossi su unosfondo blu. Differentemente i batteri privi di questa parete, subiscono glieffetti della colorazione, dell' alcool e acido e trattengono il coloranterisultando colorati di blu scuro. Pag. 15

MICOPLASMI

• Assenza di parete cellularerigida e presenza di sterolinella membranacitoplasmatica

Spesso la parete batterica non è la componente superficiale più esterna perchéè possibile che vi sia un ulteriore rivestimento esterno detto Glicocalice.

un rivestimento amorfo composto generalmente da carboidrati o proteine. Si può presentare come uno strato mucoso, con struttura polisaccaridica o proteica diffuso su tutta la superficie ma scarsamente adeso e organizzato, o come rivestimento capsulare con struttura polisaccaridica altamente organizzata e fortemente adesa.

Tra le funzioni:

• Protegge la cellula batterica da disidratazione, perdita di nutrimenti e azioni di antibiotici
• Interferisce con il trasporto di molecole idrofobiche tossiche
• Protegge la cellula dalle difese dell'ospite (risposta immunitaria, fagocitosi)
• Adesione ai tessuti, colonizzazione di superfici inerti con creazione di biofilm

Colorazioni speciali

COLORAZIONE NEGATIVA:

Viene usata per quei microrganismi provvisti di capsula (sostanza mucillaginosa di natura polisaccaridica che riveste esternamente la cellula) la quale non viene colorata facilmente essendo impermeabile a molti colori (colorazione strutturale della capsula).

Obiettivo: osservare la presenza di

Le cellule batteriche ed il corpo stesso del batterio appaiono colorate; la capsula rimane chiara (bianca) e può essere osservata come un alone chiaro che circonda il corpo del batterio.

Facenti parte dell'esterno della cellula procariotica sono anche i flagelli e le fimbrie.

I flagelli sono organi di locomozione (diametro 12-30 nanometri), rappresentano un fattore di virulenza perché la possibilità di movimento aumenta l'adesione e quindi di colonizzare superficie. In virtù delle proprie caratteristiche chimiche ha proprietà antigeniche e viene spesso utilizzato dal sistema immunitario dell'ospite per individuare il batterio.

Il flagello è composto da 3 parti:

• Filamento lungo, struttura elicoidale formata da subunità proteiche di flagellina
• Uncino membrana flessibile intermedia
• Corpo basale struttura bastoncellare formata da anelli ancorati alla parete cellulare, conferisce movimento rotatorio

Colorazione dei flagelli (Leifson):

Si attiva un movimento rotatorio di 360° in senso orario o antiorario: Run (propulsione monodirezionale), Rotolamento (Movimento improduttivo, avanti ed indietro). È importante che ci sia o meno uno stimolo capace di attrarre o allontanare il batterio, perché in presenza di uno stimolo adeguato cambia la percentuale di fase run rispetto a quello di rotolamento. Pag. 17

Quando c'è un segnale chimico/fisico, attrattivo/repulsivo nei confronti del batterio le fasi di rotolamento diventano meno numerose, la fase di run risultano più frequenti e l'effetto finale sarà che il batterio si allontana o si avvicina allo stimolo chimico o fisico che ha indotto il movimento del batterio e quindi l'attività del flagello.

Le fimbrie o pili sono strutture tubulari, presenti solo nei Gram-, originati dalla membrana citoplasmatica, più corti ma più numerosi dei flagelli, disposti intorno alla cellula con un rivestimento proteico (pilina).

• Pili di adesione - se consentono l'adesione intercellulare e a superficie abiotiche e biotiche
• Pili coniugativi o sessuali - mediano il trasferimento intercellulare di materiale genetico durante la coniugazione

Se le fimbrie sono esclusive dei Gram -, alcuni bacilli GRAM+ in determinate condizioni ambientali danno luogo alla formazione di particolari cellule diverse sia per forma che per struttura e prendono il nome di spore. Sono dette endospore poiché si originano all'interno della cellula madre che prende il nome di sporangio. Terminata la formazione della spora, lo sporangio va a disgregarsi e l'endospora diventa spora libera nell'ambiente e ha capacità specifiche dal punto di vista di sopravvivenza (sopravvivere in ambiente poco consono al batterio, resistente ai raggi UV, alla carenza di acqua e temperature estreme, alla carenza di nutrienti e a molti disinfettanti chimici).

L'organizzazione

strutturale ha avuto diverse interpretazioni sino al microscopio elettronico che ha reso possibile la definizione di una struttura specifica. La porzione centrale (in nero) è il core dove vi è una certa quantità di citoplasma con pochissima acqua, un costituente particolare (l'acido dipicolinico) e un proprio cromosoma batterico. La porzione centrale è poi delimitata da membrana plasmatica, rivestita da una parete cellulare (peptidoglicano). Intorno a questa struttura centrale si trovano una serie di membrane molto voluminose e peculiari della spora:

• Core - contiene i ribosomi e il DNA; è costituito da acido dipicolinico fino al 15% del peso totale
• Cortex o corteccia - primo involucro, costituito da peptidoglicani che inglobano residui del citoplasma dello sporangio Pag. 18
• Coats - ulteriori due strati, uno interno uno esterno, costituiti da proteine che vengono stabilizzate da elevate quantità di ponti di solfuro
• Esosporio - ha una struttura più complessa

La componente fosfolipidica a cui si aggiungono altre componenti come acidi teicoici e glucosamina determina la rifrangenza come immagine al microscopio ottico ed è la membrana che impedisce ai coloranti di penetrare all'interno della spora (motivo per cui per colorare la spora esiste una metodica specifica).

Caratteri funzionali:

• Attività enzimatiche scarse
• Scarso o assente consumo di O2
• Assenza di sintesi molecolare
• È resistente alla penetrazione di sostanze esterne (proprio grazie alle membrane)
• Rispetto alla forma vegetativa è meno ricca di acqua e quindi più resistente all'essiccamento
• Contiene antigeni uguali alla forma vegetativa + antigeni specifici

Morfogenesi della spora: la sporulazione e germinazione

Il processo che conduce alla formazione all'interno di una cellula vegetativa di specie batterica sporigena della spora, prende il nome di sporulazione.

sporangio. La cellula vegetativa in cui ha inizio il processo è dettagliata.

Il processo di sporulazione non ha simmetria tra formazione della spora e formazione della cellula in forma vegetativa poiché la sporulazione è più lunga (da 6 a 12 ore).

Il primo stadio è caratterizzato dalla formazione del filamento assiale: il cromosoma batterico già duplicato si va ad addensare, quindi ha una struttura più compatta e si porta lungo l'asse centrale a creare una formazione a spalla.

Nella fase successiva, la membrana plasmatica va a formare un setto in cui la cellula batterica si divide in 2 parti, una più grande e una più piccola, dove poi andrà a maturare l'endospora.

Una volta completato il setto, si passa alla fase della prespora: i...