I Batteri

La cellula batterica è una cella procariotica di piccole dimensioni.
La cellula procariotica ha un’architettura estremamente semplice, ed è priva di tutte le complicate strutture presenti nelle cellule eucariotiche.
La struttura cromosomica è estremamente semplice e immersa direttamente nel citoplasma; il citoplasma è delimitato dalla membrana citoplasmatica, e il tutto è racchiuso in un contenitore rigido, il sacculo o parete cellulare.

Morfologia dei batteri:

• Cocchi : forma sferica
  Diplococco: 2 cellule
  Stafilococco: a grappolo
  Streptococco: a catena
• Bacilli: forma cilindrica
  Diplobacillo: 2 cellule
  Streptobacillo: a catena
• Cocco – bacilli: forma cilindrica e particolarmente corti
  Bacilli fusiformi: con estremità assottigliate
  Vibrioni o spirilli: una o più curvature

Colorazione di Gram.

Le colorazioni differenziali permettono di differenziare le specie batteriche e di individuare particolari strutture intracellulari.
La colorazione di Gram di esegue in questo modo: il preparato viene trattato con una soluzione di cristalvioletto per 2 o 3 minuti; dopo, lo stesso preparato viene trattato con un decolorante per 1 o 2 minuti, e infine con un colorante rosso, facilmente differenziabile dal primo colorante.

• Gram positivi: colorati in violetto; hanno minore permeabilità
  
• Gram negativi: decolorati dall’acetone o alcol e poi colorati di rosso; hanno maggiore permeabilità.

Involucri dei Gram

• Gram positivi (dall’interno all’esterno): membrana citoplasmatica – parete cellulare peptidoglicano, uno strato denso di elettroni e molto spesso. sono mobili.
• Gram negativi (dall’interno all’esterno): membrana citoplasmatica – parete cellulare peptidoglicano, uno strato denso di elettroni ma molto più denso di quello dei gram positivi – membrana esterna, ulteriore struttura a sezione trilaminare. sono immobili.

Micobatteri: alcolacido resistenti, non sono ne gram positivi né gram negativi.

Flagelli.

Strutture proteiche filamentose formate da subunità proteiche avvolte a elica. Sono strutture relativamente rigide che non presentano movimenti ondulatori.
Questi particolari organi di propulsione permettono ad alcune specie batteriche di muoversi attivamente. La presenza di flagelli, tranne in rarissime eccezioni, è una caratteristica esclusiva dei batteri di forma cilindrica. Si distinguono in:

• Batteri con flagelli polari, quando i flagelli sono presenti esclusivamente ad uno o a tutti e due i poli della cellula.
• Batteri peritrichi, quando i flagelli sono presenti su tutta la periferia cellulare.

Il movimento rotatorio dei flagelli può avvenire in senso orario o antiorario: il movimento antiorario provoca una propulsione monodirezionale della cellula, mentre la rotazione in senso orario provoca un movimento improduttivo.
Il flagello deve essere ben ancorato alla membrana; per muoversi ha bisogno di energia, che prende direttamente dalla membrana, perché la cellula batterica è priva di mitocondri.
Un singolo flagello è composto da tre parti: un filamento, formato da una serie di subunità proteiche di flagellino (proteina); un gancio, struttura proteica di diametro leggermente maggiore di quello del filamento; corpo basale.

Fimbrie o pili.

Appendici proteiche che si trovano al di fuori degli involucri cellulari, formate dalla ripetizione di subunità proteiche (piline), organizzate in modo elicoidale per formare strutture cilindriche.
Sono organi di ancoraggio, che permettono quindi l’iniziale colonizzazione della superficie mucosa e l’avvio del processo infettivo.

Capsula.

È una struttura che si trova all’esterno del batterio. È molto lasso, viscoso, e può essere presente sia nei gram positivi che nei gram negativi.
Ha un’ulteriore funzione protettiva: nasconde gli antigeni e ha anche un potere contro la fagocitosi.

Spore.

La produzione di spore avviene solo in alcuni bacilli. Nei preparati colorati la spora appare come un corpicciolo rifrangente e incolore all’interno del batterio, essendo difficilmente penetrabile da sostanze estranee come i coloranti.
All’interno della spora si trova il citoplasma, circondato dalla membrana plasmatici, rivestita a sua volta da una parete cellulare rudimentale. Intorno a questa porzione centrale si trova una serie di membrane molto voluminose: una corteccia o cortex formata essenzialmente da peptidoglicani; due rivestimenti o coats, interno ed esterno, composti da proteine molto stabili e una certta quantità di peptidoglicano; una sottile membrana o esosporio, di composizione fosfolipoproteica.
La cellula madre è della sporangio.
Dal punto di vista antigene la spora contiene antigeni identici a quelli della forma vegetativa oltre ad antigeni esclusivi; in questo stato di letargo metabolico la spora può sopravvivere a lungo nell’ambiente al riparo da fattori ambientali nocivi. È una struttura protettiva in cui il batterio sopravvive in uno stato di dormienza. È prodotta solo dai gram positivi. Si formano in presenza di ossigeno.

Metabolismo batterico.

I batteri sono organismi:

• Chimiosintetici: ricavano energia chimica dalla demolizione di varie sostanze.
• Organotrofi: hanno bisogno di composti organici come sorgente di energia.
• Eterotrofi: hanno bisogno di carbonio come forma alimentare.

I batteri si distinguono in aerobi e anaerobi, a loro volta distinguibili in batteri aerobi obbligati, batteri aerobi – anaerobi facoltativi e batteri anaerobi obbligati.

• Aerobi obbligati: possono crescere solo in presenza di aria.
• Aerobi – anaerobi facoltativi: possono vivere sia in presenza sia in assenza di ossigeno libero.
• Anaerobi obbligati: possono vivere solo in assenza di ossigeno.

Richieste batteriche:

• Ossigeno
• Energia
• Nutrienti
• Temperatura ottimale
• Ph ottimale

Plasmidi.

Nella maggior parte dei casi, i batteri possiedono, in aggiunta al cromosoma, altri elementi genetici accessori, denominati plasmidi.
I plasmidi sono elementi extracromosomici, formati da una molecola di DNA bicatenario a struttura circolare, di dimensioni molto più piccole rispetto a quelle del cromosoma batterico.
Le funzioni codificate dei plasmidi raramente sono indispensabili per la sopravvivenza e la moltiplicazione del batterio, però possiedono informazioni genetiche ulteriori che possono garantire la sopravvivenza del batterio in particolari situazioni.

Elementi trasponibili: segmenti di DNA capaci di spostarsi e inserirsi in diverse posizioni del genoma.

• Sequenze di inserzione: hanno due estremità costituite da due corte sequenze ripetute invertite (palindromiche) che non codificano per alcun enzima.
• Trasposoni: ad ogni estremo del segmento di DNA è presente una sequenza di inserzione e un’ulteriore sequenza ripetuta di basi.

Il trasferimento intercellulare del materiale genetico.

• Trasformazione: il batterio acquisisce caratteristiche genetiche nuove con l’incorporazione di altro DNA nel suo DNA. Esempio: un batterio che sta morendo libera DNA o suoi frammenti che vengono accolti dal batterio ricevente e integrati; il nuovo DNA sarà una somma tra i due.
• Coniugazione: avviene attraverso il pilo F, una struttura che mette in contatto diretto i due citoplasma. Per convenzione il donatore viene chiamato maschio, l’accettore femmina.
• Traduzione: trasferimento di DNA che avviene ad opera di un virus, il batteriofago. ciclo lisogeno: ad opera di batteriofagi temperati, che non provocano la morte cellulare; il genoma virale viene integrato nel genoma batterico. / ciclo litico: ad opera di batteriofagi particolarmente virulenti che provocano la lisi cellulare.

Infezioni opportuniste.

Alcuni batteri normalmente non sono patogeni: riescono a convivere e stare in un ambiente senza procurare danni, ma possono portare infezioni a persone immunocompromesse, che non hanno un sistema immunitario efficiente.
La flora intestinale ha un ruolo fondamentale per impedire ai batteri di prendere il sopravvento. Sulla cute ci sono batteri che in condizioni normali non danno problemi, ma portano infezioni in presenza di tagli o ustioni.

Infezioni nosocomiali. Si contraggono in ospedale e sono molto aggressive.

Carica batterica: numero di cellule in grado di iniziare il processo infettivo.

Titolo: carca minima di particelle virali o batteri in grado di infettare.

Tappe del processo infettivo

• Ingresso
• Adesione
• Invasione
• Diffusione
• Danno

I batteri hanno sistemi che possono resistere alla risposta immunitaria. Mobilità, capsula, alcuni enzimi, scambio di informazioni mutano le sue caratteristiche per essere meno riconosciuto.

Infiammazione: serie di eventi che portano ad ipermie (afflusso di sangue) e ad un aumento della permeabilità vascolare.
Mastociti: durante le infezioni liberano sostanze (la più importante è l’istamina) che aumentano la permeabilità dei capillari ? risposta immunitaria.
Disinfezione: tende a distruggere la maggior parte delle forme microbiche. Serve anche per allontanare le spore, che sono altamente resistenti ai processi di sterilizzazione.

Sterilizzazione.

Qualsiasi ambiente non è sterile, anche il nostro organismo.
La sterilità è l’assoluta assenza di organismi e microrganismi; la sterilizzazione è quel processo che porta alla sterilità.
I metodi di sterilizzazione possono essere sia chimici che fisici.
Gli ultravioletti (metodo fisico) sono in grado di danneggiare gli acidi nucleici, spezzando la catena di DNA e creando notevoli problemi.
Tra gli agenti chimici ci sono gli acidi o sostanze fortemente basiche, che possono anche vaporizzare.
Per sterilizzare è usato anche il calore: si può usare il calore umido o il calore secco. È più veloce il calore umido: le gocce d’acqua possono anche penetrare meglio nelle scabrosità, dove i batteri si possono annidare.
La tindalizzazione allontana le spore.