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Microbiologia: studio di microrganismi che si distinguono in procarioti ed eucarioti. Procarioti Appartengono i batteri che sono gli organismi primordiali perché vivono dall’origine della vita (4. miliardi fi anni fa) nonostante sia una struttura estremamente semplice: o non hanno il nucleo; o hanno un solo filamento di DNA circolare; o hanno dimensione 10 volte inferiore alle cellule eucariotiche; o possiedono i ribosomi o hanno una membrana citoplasmatica dove avviene la produzione di energia (respirazione cellulare); o hanno una parete cellulare che protegge il batterio; o si riproducono con scissione binaria asessuata ogni 20 min; o su alcuni procarioti troviamo il flagello, una struttura che consente il movimento. Eucarioti Sono simili ma più complessi e organizzati, infatti: o hanno il nucleo che è circondato dalla membrana nucleare dove è contenuto il materiale genetico; o ha vari organelli oltre ai ribosomi come mitocondri dove avviene la respirazione cellulare e apparato del Golgi; o non hanno una parete o alcune cellule hanno il flagello. I batteri Sono composti per l’80% di acqua, hanno una parte organica e inorganica che è disciolta in acqua. Esistono diversi tipi di batteri che sono classificati a seconda della loro forma: o cocchi, somigliano ad una sfera, si organizzano in base a come si dividono:
- singoli
- diplococchi
- catenelle
- tetradi
- sarcina
- ammassi o bacilli, somigliano ad un cilindro, seguono più o meno lo stesso ragionamento:
- singoli
- catenella
- palizzata o coccobacilli, come dice la parola stessa sono una forma intermedia tra bacilli e cocchi; o vibrione, leggermente curvo; o spirilli, somigliano a dei bastoncini; o spirochete, hanno la forma a molla; o peduncolati, hanno la forma di un peduncolo; o filamentosi, sembrano un filo; o pleomorfi, hanno una morfologia variabile.
Struttura di un batterio: Nucleoide (più interno), citoplasma, membrana citoplasmatica, parete cellulare.
- Nucleoide: è la zona dove è presente l’unico filamento di DNA a doppia elica disperso nel citoplasma che si associa ad alcuni enzimi come la DNA polimerasi o la DNA topoisomerasi, essenziali per la replicazione. I batteri possono veicolare nel citoplasma con delle porzioni di DNA extracromosomimiale ovvero plasmidi e trasposoni. Questi non sono altro che piccole porzioni di DNA che contengono informazioni aggiuntive che incidono sulla patogenicità del batterio punto la differenza principale tra le due è che i plasmidi sono DNA circolare a doppia elica non cromosomici con una indipendenza replicativa mentre i trasposoni sono piccole sequenze di DNA che possono essere inserite all'interno del cromosoma batterico. Le informazioni aggiuntive di questi elementi riescono a codificare le batteriocine per dare un vantaggio selettivo nel caso in cui ci fossero altri batteri nelle vicinanze, riescono ad a sintetizzare il ferro tramite i siderofori che è essenziale per la riproduzione, consentono la produzione di proteine o di pili che favoriscono la colonizzazione, sintetizzano delle sostanze che riescono ad essere resistenti agli antibiotici, sintetizzano le adesine.
- Citoplasma: ha un aspetto granulare dove sono presenti solo i ribosomi ed è composto da 80% d'acqua (detta citosol ) e alcuni enzimi, aminoacidi, carboidrati, lipidi, sali, proteine e acidi nucleici. Il citoplasma ha il compito di effettuare metabolismo genetico e sintetizzare le proteine a partire dai ribosomi che a loro volta sintetizzano le proteine a partire dalla RNA Messaggero. Possono essere degli strumenti di riserva dei nutrienti come di glicogeno che è deputato alla produzione di energia oppure di zolfo e fosfato.
- Membrana citoplasmatica: Il primo involucro che delimita lo spazio simile a quello delle cellule eucariotiche ed è costituita per il 60% da proteine e per il 40% da lipidi e fosfolipidi. Possiede una struttura sottile detta trilaminare caratterizzata da un doppio strato fosfolipidico (hanno una testa idrofila composta da glicerolo e fosfato e una coda idrofobica formata da acidi grassi). Le proteine di membrana possono essere o intrinseche quando la attraversano interamente o in parte oppure estrinseche quando sono legate alle proteine della membrana ma non attraversano la membrana, infine abbiamo gli opanoidi che stabilizzano la membrana. La funzione principale della membrana citoplasmatica è regolare il passaggio di sostanze dentro e fuori la cellula ed è una membrana semipermeabile. Il trasporto può avvenire in due modi: o è un trasporto attivo e quindi c'è un dispendio energetico di ATP perché avviene contro gradiente di concentrazione tramite l'uso di pompe o canali ionici detti carriers , oppure trasporto passivo in cui non c'è nessun dispendio energetico in quanto possiamo parlare o di diffusione semplice o di diffusione facilitata, cioè attraverso dei canali, ma entrambi funzionano sempre per gradiente di concentrazione. Inoltre, svolge una funzione recettoriale in quanto esistono alcune proteine sulla membrana che riescono a percepire segnali biochimici dall'ambiente circostante, è vista come un sito di ancoraggio, Ehi contiene i flagelli e forma delle endospore.
- Parete cellulare: È l'involucro della cellula che si trova all'esterno, ha il compito di dare consistenza e forma ha la cellula ( rigidità ) e garantisce lo scambio di sostanze all'esterno della cellula ( permeabilità ). Essa svolge funzioni meccaniche come prevenire la Lisi osmotica e funzioni biologiche, come contribuire alla patogenicità, proteggerli da detergenti e dai fagociti. Inoltre, possiamo differenziare i batteri a seconda di cosa si trova sulla parete cellulare, parleremo di gram + quando la parete è molto spessa dovuta alla presenza di peptidoglicano ed è altamente polare, ci riferiremo ai gram - invece quando vedremo una struttura con quantità di peptidoglicano minore e quindi più sottile. Il peptidoglicano , quindi, è la principale componente della parete, ed è un polimero che si ottiene attraverso la ripetizione di un'unità strutturale unica dei batteri costituita da 2 carboidrati azotati : N-acetilglucosammina e acido N-acetilmuramico (formata da 4 amminoacidi). L'insieme dei due zuccheri sono legati da un legame beta 1,4 glicosidico che si ripete N volte. Un enzima che riesce a scindere questo legame e il lisozima presente nella saliva e nelle lacrime. Questa catena di polimeri è tenuta insieme da ulteriori legami detti crociati peptidici e la differenza tra il gram - e quello +
successivamente si applica il blu di metilene. I micobatteri, quindi, resisteranno alla decolorazione risultando rossi su uno sfondo blu. Strutture esterne dei batteri: capsula, flagelli, fimbrie Capsula: alcuni batteri presentano sopra la parete cellulare un ulteriore involucro ovvero la capsula che è di natura amorfa di natura polisaccaridica (carboidrati) e proteica (proteine). Le sue funzioni principali sono proteggere dalla disidratazione, dalle sostanze tossiche idrofobiche, da fagociti e anticorpi e conferire una maggiore adesione ai tessuti vivi con la produzione di biofilm. La presenza della capsula si può evidenziare con una tecnica a colorazione negativa usando una soluzione al 10% di inchiostro di china. Flagelli: anche questi sono facoltativi e rappresentano un modo per muoversi all'interno della cellula, hanno proprietà antigeniche e si dividono in tre parti: filamento con struttura elicoidale, uncino che è una membrana flessibile e un corpo basale formato da anelli che permettono il movimento rotatorio. Il flagello guida il batterio in una direzione in risposta ad uno stimolo di tipo chimico ( chemiotassi ) oppure luminoso ( fototassi ). Essendo strutture molto sottili non possono essere viste al microscopio ma è possibile evidenziarli tramite un mordenzante che li renderà visibili a seguito di successiva colorazione con fucsina. Fimbrie o pili: sono strutture accessorie che si trovano su tutta la superficie batterica e sono presenti solo nei gram -. Distinguiamo pili di adesione che hanno il compito di favorire l'adesione con la cellula ospite e pili coniugativi o sessuali che hanno la capacità di scambiare materiale genetico tra diversi batteri Spore: Una struttura esterna che troviamo esclusivamente nei gram + sono le spore batteriche. Alcuni batteri chiamati sporigeni , quando si trovano in condizioni non ottimali per la sopravvivenza formano all'interno del citoplasma delle endospore che è una volta maturate si disgregheranno e si diffonderanno verso l'esterno garantendo quindi termoresistenza, riduzione di necessità di nutrienti, scarso consumo di ossigeno, difficoltà di penetrazione da parte di sostanze estranee per via dei vari involucri e attività enzimatiche scarse. Questa serie di involucri sono: CORE contenente i ribosomi e DNA, CORTECCIA che è formata da peptidoglicano, COATS Ehi formata da due strati che stabilizza i legami tra le varie membrane e l’ESOSPORIO che è l'ultimo strato formato da una membrana di natura fosfolipidica. Sporulazione: è il fenomeno che porta alla formazione della spora e ha una durata di 6/10 ore. Consta di quattro fasi: (1) formazione del filamento assiale in cui si formerà una struttura filamentosa asimmetrica che andrà in contatto con la membrana citoplasmatica e questo permetterà ad una delle due copie di rimanere all'interno della cellula madre detta sporangio , (2) formazione di un setto di membrana che sarà asimmetrico dividendo il citoplasma in una parte maggiore che si dissolverà con la morte dello sporangio e una minore che sarà la parte centrale della spora, (3) formazione della spora in cui la spora viene inglobata nello sporangio e (4)formato l'ultimo rivestimento la spora ha maturato portando lo sporangio a lisi liberando così la spora nell'ambiente circostante. Germinazione: quando le condizioni sono favorevoli le spore si riconvertono nella forma vegetativa tramite il processo di germinazione. Questo processo è più veloce più o meno un'ora e mezza e si distinguono tre fasi: (1) attivazione ovvero c'è un danneggiamento dei rivestimenti spirali creando quindi una riduzione della loro impermeabilità rendendo possibile lo scambio di nutrienti, (2) germinazione vera e propria dove si perdono i frammenti del rivestimento esterno e la spora assimila acqua e aumenta di volume, (3) esocrescita , man mano che il tempo passa la cellula riprende la sua normale attività metabolica. Colorazione delle spore: si utilizzano due coloranti il verde di malachite e la safranina. La prima cosa da fare è fissare la cellula al vetrino che viene riscaldato, successivamente si aggiunge il colorante verde malachite e si lascia esposto all'evaporazione per circa 3/5 min, dopo aver lavato con acqua si aggiunge il colorante di contrasto, dopo 5 minuti si può osservare al microscopio. Le spore saranno colorate di verde mentre il rosso avrà colorato solo le cellule batteriche.
Divisione batterica: i batteri si riproducono per fissione binaria consiste nella divisione della cellula madre in due figlie identiche. In generale possiamo dire che il primo step è la duplicazione del DNA, seguito da una formazione di un setto simmetrico che garantirà lo stesso DNA nelle cellule figlie e infine si completa il processo di divisione cellulare. È importante ricordare che ogni batterio ha il suo tempo di duplicazione. Per calcolare la velocità di crescita, che viene espressa in CFU (unità formanti di colonie), è necessario sapere il loro ciclo di vita, che si suddivide 4 fasi: (1) fase di latenza o lag phase in cui il numero delle cellule non cambia ma cominciano a sintetizzare enzimi e componenti strutturali utili per il metabolismo cellulare, questa fase è variabile e non essenziale in tutte le cellule, (2) fase esponenziale o anche detta log phase dove assistiamo ad un rapido aumento delle cellule che si stanno replicando, (3) fase stazionaria o di plateau in cui il numero delle cellule rimane costante, si arrestano i processi di riproduzione e diminuiscono anche le disponibilità dei nutrienti e di ossigeno, (4) fase di declino (morte), in cui le cellule muoiono molto velocemente. Una volta capito il loro ciclo vitale si passa alla conta vitale cellulare tramite una serie di diluizioni del campione, si semina sul terreno solido e si contano il numero di colonie presenti. Terreni di coltura: in base al mezzo nel quale o sul quale può avvenire lo sviluppo e la crescita in vitro di un microrganismo che sia un batterio o un fungo. È possibile dividere i terreni in base (1) allo stato fisico che vengono suddivisi in liquidi o brodi altro non sono che componenti sciolti in acqua e sterilizzati, oppure solidi o agarizzati che consiste in un brodo solidificato con gelo e solidificate. È possibile suddividere i terreni in base (2) alla funzione : abbiamo terreni non selettivi che consentono la crescita della maggior parte delle specie microbiche, terreni di arricchimento o elettivi che consentono una crescita più rapida della specie microbica di interesse, terreni selettivi che contengono sostanze batteriostatiche che inibiscono o rallentano lo sviluppo di molte specie microbiche ma non di altre e viene utilizzato principalmente per isolare microrganismi da campioni altamente contaminati come feci e i terreni differenziali che contengono sostanze indicatrici di particolari reazioni biochimiche che avvengono nel terreno stesso. Metabolismo dei batteri: generalmente, i batteri per crescere hanno bisogno di alcuni elementi essenziali, come acqua, carbonio, azoto, fonte di energia e alcuni ioni. Sulla base di esigenze nutrizionali i batteri possono essere classificati in gruppi nutrizionali :
- batteri autotrofi : utilizzano il carbonio dell'anidride carbonica
- batteri eterotrofi : estraggono il carbonio dalle molecole organiche e hanno bisogno di energia per poter utilizzare il carbonio. Questi possono essere distinti a loro volta in fotoeterotrofi quando utilizzano l'energia luminosa e chemio eterotrofi quando utilizzano reazioni chimiche, questi ultimi sono patogeni per l'uomo. Per metabolismo si intende l'insieme delle reazioni chimiche suddivise in:
- catabolismo , in cui le molecole più grandi vengono demolite per formare molecole più piccole necessarie per produrre energia e sono reazioni esoergoniche ovvero liberano energia;
- anabolismo , dove le molecole più piccole vengono utilizzate per sintetizzare molecole più grandi e sono reazioni endoergoniche quindi utilizzano energia. Sulla base della capacità di poter estrarre energia con o senza la presenza di ossigeno, i batteri si dividono in tre categorie:
- aerobi obbligati : ovvero vivono esclusivamente se è presente l'ossigeno e producono energia tramite il processo di respirazione cellulare;
- anaerobi obbligati : vivono in assenza di ossigeno e estraggono energia o tramite respirazione anaerobica oppure per metabolismo fermentativo;
- aerobi o anaerobi facoltativi : riescono ad adattarsi utilizzando a seconda dell'ambiente la respirazione aerobica, anaerobica o il metabolismo fermentativo.
Rapporto uomo ospite: è un rapporto che può essere o mutualistico o commensale perché porta dei vantaggi reciproci perché per il microrganismo è un habitat ideale per la crescita e per la replicazione cellulare, mentre per l'organismo questi batteri, ad esempio quelli intestinali, producono alcune vitamine come la vitamina K, la loro presenza stimola la formazione di anticorpi protettivi e proteggono l'ospite dalla colonizzazione di agenti patogeni poiché vanno a saturare i recettori delle cellule della mucosa cosicché quelli patogeni non possano aggrapparsi ai recettori. Inoltre, sono in grado di produrre le batteriocine che sono veleni per batteri diversi. Ne deriva quindi che fare un uso spropositato di antibiotici soprattutto ad ampio spettro può essere nocivo per i batteri locali poiché li andiamo ad eliminare ( dismicrobismo ). Per evitare questa condizione si consiglia di intraprendere una cura di fermenti lattici prima di iniziare una terapia antibiotica. Oltre al dimicrobismo, esistono altre condizioni in cui i germi locali possono provocare quadri infettivi e comportarsi da agenti patogeni:
- traslocazione dal sito naturale ad altro sito : ad esempio l’escherichia coli presente nell'intestino, per motivi anatomici soprattutto nelle donne, potrebbe migrare verso le vie urinarie e causare cistiti, oppure lo spostamento può avvenire per vie non anatomiche come il perforamento della parete dell’intestino, o ancora a seguito di una creazione di vie di passaggio come capita quando si effettua un'estrazione dentaria e in questo caso i germi presenti nel cavo orale possono raggiungere il circolo e colonizzarsi nel rivestimento interno del cuore provocando l'endocardite;
- modifica delle condizioni locali : questo è dovuto a variazioni del pH gastrico o vaginale oppure ad una prolungata terapia antibiotica che può causare ad esempio candida nella vagina;
- compromissione della risposta immunitaria : patologie congenite come AIDS o persone che subiscono una immunosoppressione farmacologica come la chemioterapia o per malattie autoimmuni sono esposti ad infezioni prodotte da germi normalmente non patogeni. Le infezioni che si verificano a seguito di una riduzione delle difese dell'ospite sono dette opportunistiche. Postulati di Koch: Ci fu un microbiologo chiamato Robert Koch che studiò le malattie infettive dimostrando tramite quattro postulati il rapporto che si crea tra il microrganismo e l'agente infettivo che porta la malattia:
- il microrganismo deve essere presente in tutti i soggetti malati;
- il microrganismo deve essere isolato in coltura pura dal soggetto malato ma non da quello sano;
- la malattia deve essere riprodotta in una cavia a seguito di inoculazione del microrganismo;
- il microrganismo deve essere nuovamente isolato in coltura pura dalla cavia. Se questi quattro postulati sono dimostrati e coesistono, c'è sicuramente una relazione causa effetto tra il microrganismo e la malattia. Patogenicità: è la capacità del microrganismo di causare danni all'ospite e si scontra con la sensibilità dell'ospite stesso, ovvero l'efficacia della risposta immune. Sia la patogenicità che la sensibilità possono variare nel tempo. Virulenza: è la misura quantitativa della patogenicità e il grado di virulenza è caratterizzato da:
- Dose infettante , ovvero il numero di batteri in grado di causare l'infezione ed è un rapporto inversamente proporzionale ovvio perché meno germi servono per indurre la patologia più è alto il grado di virulenza;
- presenza di difese specifiche e non specifiche dell'ospite, quindi la sensibilità ;
- fattori di virulenza batterica, ovvero la patogenicità;
- vie d'ingresso dell'ospite, se è più di una influenza la virulenza del microrganismo.
I batteri possono essere distinti in base:
- All'efficacia del contatto : si distinguono in o patogeni veri o franchi quando provocano sistematicamente una malattia e non richiedono fattori predisponenti nell'ospite quindi anche il soggetto sano e sensibile ad infezione, come per esempio il virus dell'influenza; o Patogeni opportunistici o occasionali quando inducono una malattia in ospiti debilitati (chi soffre di immunocompromissione o con neoplasie), richiedono la presenza di almeno un fattore di rischio nell'ospite come per esempio lo stafilococco aureus;
- Alla sede di infezione : si distinguono in: o Extracellulari causano malattie crescendo esclusivamente al di fuori della cellula ed essendo soggetti a fagocitosi la loro virulenza dipende dalla presenza o meno dalla capsula che ostacola la fagocitosi; o Intracellulari facoltativi possono crescere sia all'interno che all'esterno della cellula sono tutti coltivabili in vitro; o Intracellulari obbligati si riproducono esclusivamente all'interno delle cellule ospiti e per questo non sono facilmente i contabili in vitro ma si usano dei terreni cellulati questi germi come le clamidie tendono a preferire alcuni punti come mucosa genitale e respiratoria; o Tossigenici causano malattia attraverso la produzione di esotossine.
- Alla natura dell'ospite e si distinguono in o Batteri a circolazione esclusivamente umana : si distinguono in due tipi di infezioni ▪ Esogene trasmesse da un soggetto che può essere o malato o portatore sano a un soggetto sano; ▪ Endogene dovute a batteri comunemente residenti nell'organismo ospite che in particolare condizioni diventano patogeni. o Zoonosi : è la trasmissione dall'animale all'uomo e in questo caso il microrganismo non è adatto all'uomo quindi causa malattie gravi e può essere trasmesso da alimenti contaminati. Il Processo patogenetico si suddivide in 3 fasi:
- Colonizzazione : dove l'ospite entra in contatto con il microrganismo ( esposizione ) e il microrganismo colonizza il sopravvive alla superficie interna o esterna dell'ospite ( adesione )
- Infezione: può seguire ingresso , invasione dei tessuti dove il microrganismo prolifera e produce danno mediante enzimi e tossine 3. Malattia: induzione di risposta infiammatoria con reazione dell'ospite e danno tissutale Un'infezione può risolvere il sì spontaneamente oppure progredire verso la malattia. 1.ESPOSIZIONE: è il momento in cui in qualche modo c'è il contatto tra l'ospite e il microrganismo. La sorgente di infezione può essere un altro uomo, l’ambiente oppure un animale. La trasmissione può essere diretta , avviene tra persone e persona tramite aria, via orofecale o sessuale, oppure indiretta quindi non è possibile l'infezione tra individuo e individuo ma c'è un qualcosa che media il trasferimento e sono vettori quindi punture o morsi di insetti oppure veicoli ovvero acqua, oggetti, aria, cibo, strumentazione chirurgiche. Il contatto può avvenire attraverso delle vie d'ingresso che possono essere cute o mucose come bocca naso, tratto urogenitale, mucosa congiuntivale. In particolari condizioni la cute può presentare delle lesioni abrasioni o ustioni ( condizioni passive ) oppure presentare morsi o punture ( condizioni attive ). L'organismo è attrezzato di meccanismi a livello di cute e mucose per potersi difendere in maniera aspecifica (meccanismi fisici, chimici, meccanici, biologici) e specifica (produzione di anticorpi che si legano i fattori di adesione ovvero fimbrie pili e bloccano l'adesione batterica le cellule) dall'esposizione batterica.
- Meccanismi fisici : l'integrità e lo spessore cutaneo fungono da barriera per l'ingresso di microrganismi, le mucose più sottili invece producono sostanze mucose per impedire l'accesso dei microrganismi.
- enterotossine , quindi agiscono sulla mucosa intestinale come il colera o l’escherichia coli (è il caso di un gram - nonostante parliamo di esotossine)
- pantrope , agiscono su più organi e siti in base ai recettori cellulari come la difterite e la pertosse. Oppure possono essere classificate in base al (2) meccanismo d'azione :
- esotossina di tipo 1 : ha un meccanismo da super antigene ovvero è coinvolta nel meccanismo protettivo del sistema immunitario generando una risposta infiammatoria esagerata , provocando una produzione sproporzionata della citochina IL2 che provoca febbre, nausea, vomito e diarrea questo picco provocherà la produzione di altre citochine come IL1, IL8 che provocano un iper-catabolismo proteico fino a causare shock emodinamico, come nel caso dello stafilococco aureus o dello streptococco.
- esotossina di tipo 2 : agisce danneggiando le membrane della cellula ospite producendo un effetto citolitico e ha vari sistemi per provocare questo danno: (1) mediante un'attività fosfolipasica quindi attaccano i fosfolipidi, (2) tramite la rimozione del colesterolo che destabilizza la membrana essendo un costituente fondamentale, oppure (3) tramite azione detergente quindi tramite un meccanismo mediato da recettori o non mediato da recettori, come nel caso dello stafilococco aureus che produce una tossina esfoliativa che determina la digestione delle proteine che si trovano nella matrice extracellulare dell'epidermide che causa lo sfaldamento di quest'ultima dando un aspetto simile ad un'ustione.
- esotossina di tipo 3 : agisce su tossine di tipo A-B ovvero interferisce con le funzioni della cellula ospite e penetrano nel citoplasma. La tossina una volta legata al recettore, viene endocitata dopodiché la componente A si separa da quella B per migrare nel citoplasma e esplicare la sua reazione tossica, in altri casi a seguito dell'interazione tra la componente B e il recettore anziché essere endocitata. si apre un poro di membrana e la componente A entra direttamente nel citoplasma, come accade per la tossina tetanica , botulinica , colerica e pertossica. È importante ricordare che la principale nonché più efficace modalità difensiva per l'essere umano è produrre anticorpi antitossina quindi tramite vaccini, questo perché una volta legata all'anticorpo l'autostima non potrà più legarsi al recettore di superficie cellulare. In particolare: la tossina di Shiga ha una struttura A-B5, ovvero possiede 2 subunità MA ne possiede 5 per subunità. Il recettore è una GB3. Il meccanismo che viene utilizzato è l'endocitosi. L'attività enzimatica che viene detta glicosidasi agisce sull’RNA ribosomiale (che entra nella struttura del ribosoma) quindi lo danneggia parzialmente con conseguente danno al RNA transfer, ne consegue quindi che è una tossina molto pericolosa. Possiede ulteriori meccanismi che la rendono molto pericolosa: perché riesce a potenziare la liberazione di citochine come IL1 e TNF che danneggiano l’endotelio basale (l’epitelio che è a stretto contatto con il sangue) causando così trombosi e anemia emolitica microangiopatia. Ci sono altre esotossine che, come attività enzimatica, sfruttano la ADP-ribosil-transferasi ovvero staccano l’ADP dal NADH e lo portano ad un accettore, come nel caso del colera , della pertosse e della difterite. E altre ancora che utilizzano il Zn-proteasi , come nel caso del tetano e del botulismo. Entrambe queste tossine non sopportano la presenza di ossigeno e sono detti clostridi. In particolare, l’esotossina del tetano ha come bersaglio la sinaptobrevina, una piccola proteina che promuove la fusione delle vescicole con le membrane cellulari anche detta vSNARE e colpiscono gli interneuroni inibitori causando così spasmi e movimenti incontrollati. L’esotossina del botulino invece colpisce le SNAP- 25 che è una tSNARE perché agisce sul bersaglio e hanno come recettori i motoneuroni causano così il blocco di muscoli scheletrici. RIVEDI Endotossine: corrispondono al lipopolisaccaride (LPS) presente nella parete dei gram - in particolare è il lipide A che fa parte del lipopolisaccaride e ne costituisce il foglietto esterno della membrana. Le endotossine, essendo un componente strutturale del batterio, diventano disponibili solo se il batterio è morto oppure quando viene liberato come prodotto in eccesso durante la crescita dei batteri, ne deriva quindi, che un uso scorretto di antibiotici può stimolare le endotossine perché si uccidono i batteri. Le endotossine agiscono sui fagociti che hanno sulla loro membrana il recettore CD14. È una caratteristica che troviamo nei macrofagi , nei neutrofili , sulle cellule di Kupfer e sulla microglia del sistema nervoso.
L’LPS non si Lega direttamente con il recettore ma interviene la proteina EBP che fa da ponte. L’antibiotico più efficace contro questo gruppo di batteri è la polimixina B perché ha una forte affinità con l’LPS. L’endotossina induce la produzione di citochine come TNF, IL1, IL6 e IL8 ma non solo, stimolano lipidi come la prostaglandina E 2 , del trombassano A 2 e del fattore di attivazione delle piastrine. A seconda dei livelli di mediatore si posson avere effetti benefici come febbre moderata che impedisce ai microrganismi di proliferare e stimolazione del sistema immunitario, ma anche effetti dannosi come febbre molto alta, ipotensione, coagulazione ematica disseminata e shock letale. Gli effetti delle endotossine sono: febbre, leucopenia, leucocitosi, rilascio di citochine, effetti metabolici (ipoglicemia letale per il cervello), interazione con proteine del siero, trombocitopenia, effetti sull’apparato endocrino, shock circolatorio (frequente quando si contrare il meningococco), attivazione dei linfociti B, attivazione e rilascio di mediatori dell’infiammazione, del complemento, della coagulazione e della fibrinolisi e infine aumento dell’attività dei macrofagi. (in ordine). RIVEDI Le differenze principali quindi tra le esotossine e le endotossine sono che le endotossine sono più resistenti e quindi più termostabili, attivano i fagociti e non si formano gli anticorpi. Le esotossine sono proteine termolabili, non attivano i fagociti e si formano da anticorpi capaci di neutralizzare le tossine. Tossoide: nonostante la tossina e il tossoide abbiano lo stesso profilo antigenico, il tossoide ha perso la tossicità che si ottiene tramite trattamenti chimici, calore o tramite l'ingegneria genetica moderna. È una capacità esclusiva delle esotossine. Percorso diagnostico: l'obiettivo principale della microbiologia clinica è quello di fornire diagnosi eziologiche delle malattie infettive quindi identificare l'agente patogeno e il responsabile della malattia per poter proporre un appropriato trattamento terapeutico. L'accertamento eziologico di un'infezione è il risultato di un percorso che si articola su più fasi, la prima fase è detta preanalitica con il 70% di errori in cui bisogna prelevare il campione in modo corretto evitando la contaminazione, bisogna conservare il campione e trasportarlo secondo tempi e temperature adeguate. La seconda fase è quella analitica con il 13% di errore in cui si esegue l'esame diagnostico. La terza fase è quella post analitica con il 17% di errori in cui si referta il risultato e si elabora la statistica con dei vari risultati. La diagnostica può essere: diretta, rapida e indiretta. Diagnostica diretta: dimostra all'interno del campione la presenza di un agente infettante patogeno portando all’identificazione della specie direttamente nel campione, tramite due esami: esame microscopico dove si osserva il campione al microscopio sia a fresco oppure tramite colorazione di gram e si può apprezzare la forma, l'organizzazione e la mobilità del germe, l'esame culturale è la tecnica più utilizzata perché da una specificità del 100% in quanto la crescita di un organismo garantisce sempre la presenza di un'infezione. Ha una buona sensibilità perché basta la presenza di un solo microrganismo per avviare la cultura cellulare a seconda del terreno di coltura più adatto. Essi possono essere non selettivi, selettivi, elettivi o differenziali. Le fasi dell'esame colturale sono: scelta e preparazione dei terreni di coltura, semina del microrganismo, incubazione in condizioni standard ed esito. Una volta isolato il microrganismo si passa alla diagnostica microbiologica diretta ovvero si identifica la specie batterica in causa e una volta isolato il germe in forma pura, esso viene sottoposto ad ulteriori test (biochimici, sierologici o molecolari) per capire il genere e la specie di appartenenza.
- Test biochimici: consentono di identificare il microrganismo attraverso il riconoscimento di una serie di attività enzimatiche che il germe possiede o non possiede. Si valuta la capacità o l'incapacità del batterio di fermentare alcuni zuccheri come il glucosio o il saccarosio o di usare substrati come urea e gelatina.
- Test sierologici: impiegano degli anticorpi per ricercare gli antigeni di quella specie, si può fare sia sul campione appena arrivato in laboratorio oppure può essere fatto previa cultura, le principali tecniche per l'identificazione sierologica sono:
ad una sequenza bersaglio, se il legame avviene si dimostra la presenza di un agente infettante. La prima fase della tecnica prevede un'esposizione del campione ad alta temperatura che provoca la denaturazione del DNA che in questo modo verrà esposto alla sequenza bersaglio e se la trova si legherà. Per capire se questo legame è avvenuto si usa una sostanza fluorescente. Antibiogramma: una volta che le colonie si sono sviluppate al termine dell’isolamento colturale, si passa all'antibiogramma. Essa è molto importante sia per studiare e capire il genere e la specie dei batteri che si sono sviluppati sia per valutare quale antibiotico è meglio somministrare ai pazienti. Una delle tecniche più utilizzate e il test di diffusione su agar:
- Si isola il batterio, si preleva con un'ansa sterile una colonia e la si sospende all'interno di un liquido fisiologico;
- successivamente si va ad esaminare la sospensione batterica su un secondo terreno di coltura;
- viene utilizzato uno specifico strumento con il quale è possibile applicare sulla superficie dell'hard dei dischetti ognuno dei quali è costituito da una specie antibiotica;
- la piastra con i dischetti viene messa ad incubare a temperatura idonea più o meno 37 °C per un periodo di circa 18/24 ore.
- Passato questo tempo, attorno ai dischetti si saranno creati degli aloni, maggiore è l’alone di inibizione, maggiore è la capacità di quell’antibiotico a combattere l’agente infettivo. QUINDI: si studia e si misura il diametro degli aloni in quanto sono direttamente proporzionali alla sensibilità del batterio all’antibiotico. Diagnostica indiretta: questo tipo di indagine si effettua direttamente sul siero o sul plasma del paziente. Lo scopo è quello di dimostrare che in un determinato soggetto c'è stata una risposta immunitaria con la formazione di anticorpi specifici verso un agente eziologico. Lo svantaggio però è che è tardiva rispetto a quella diretta perché a differenza di quella diretta in cui si può accedere all'infezione sin dall'inizio, in quella indiretta è necessario che ci siano già gli anticorpi specifici e se si tratta di un'infezione primaria ovvero è avvenuto il primo contatto tra il paziente e l’agente eziologico, bisogna aspettare fino a 10 giorni per avere l’esito. Ha sviluppato gli anticorpi ma in una continuità non esigua questi non risulteranno; quindi, questa tecnica viene utilizzata principalmente quando quella diretta risulta difficoltosa o impossibile. Inoltre, questo tipo di test non consente di ricevere informazioni sugli anticorpi adatti perché il germe patogeno non viene isolato. Questo tipo di test sierologico è utile per valutare l'andamento di un'infezione. Virus: sono dei parassiti endocellulari obbligati perché per vivere e per riprodursi hanno bisogno di essere all’interno della cellula. Come organizzazione è più semplice della cellula procariotica. Possiedono caratteristiche viventi come la capacità di riprodursi e di mutare, e non viventi come l'assenza di organuli e di conseguenza sono metabolicamente inerti. Le dimensioni sono estremamente variabili, ci sono virus estremamente piccoli come i deossiribovirus e virus estremamente grandi. E data la loro dimensione per essere visionati è necessario usare il microscopio elettronico, solo il poxvirus può essere osservato al microscopio ottico. Struttura del virus: la particella virale completa è detta virione , tutti i virus maturi hanno un nucleo capside, formato da un genoma e da un capside detto anche core, e da un pericapside o peplo. Genoma : è il patrimonio genetico ed è conservato all'interno di una molecola di acido nucleico che può essere o DNA o RNA. I virus a DNA sono generalmente a doppia catena lineare, meno frequentemente sono di forma circolare e raramente a singola elica lineare. I virus a RNA possono avere doppio filamento (polarità neutra) o singolo filamento (a polarità positiva o negativa). In particolare, quello a polarità positiva funge da RNA messaggero, quindi ha un vantaggio non indifferente, mentre quello con polarità negativa ha bisogno dell’enzima RNA polimerasi per poter essere trasformato in mRNA per poter andare sui ribosomi. Alcuni virus possiedono un enzima particolare, la trascrittasi inversa, che riesce a stampare un filamento di DNA a partire da un filamento di RNA, come nel caso del virus dell’HIV e dell’epatite B (vengono chiamati retrovirus).
Capside o core : è l'involucro che contiene il genoma ed è di natura proteica e si forma attraverso il legame più subunità dette capsomeri. È di natura proteica e circonda il genoma virale. Le funzioni principali sono 2, proteggere il genoma virale quando ancora non si è ancorato alla cellula ospite e nei virus sprovvisti di pericapside riesce a mediare la penetrazione del virus nella cellula bersaglio. I capsomeri possono essere disposti simmetricamente secondo due diverse modalità:
- Simmetria elicoidale : ha una forma simil cilindrica, hanno un solo tipo di capsomero che si forma a spirale determinando l'involucro a forma cilindrica, man mano quindi che si forma la spirale si formerà uno spazio elicoidale dove verrà accolto l'acido nucleico virale. Tutti i virus a simmetria elicoidale sono a RNA come, per esempio, il coronavirus e possono essere o rigidi o flessibili (es. virus del mosaico del tabacco).
- Simmetria icosaedrica : sono disposti a forma di icosaedro (solido a 20 facce triangolare e a 12 vertici). Hanno due diversi tipi di capsomeri il primo tipo si localizza a livello dei 12 vertici e sono detti pentoni o pentameri e sono dotate di 5 subunità, il secondo tipo va a formare le 20 facce triangolari dell'involucro e sono detti esoni o esameri e sono costituite da sei subunità. L'involucro accoglie nel suo interno l'acido nucleico che in questo caso non prende contatto diretto con l'involucro capsidico. Tutti i virus a DNA sono a forma icosaedro, ad eccezione del poxvirus. QUINDI: nei virus a simmetria elicoidale l'acido nucleico si associa al capside man mano che si forma il capside virale, in quella a forma icosaedro questo non avviene perché prima si forma l'involucro sotto forma di pro-capside, una volta pronto viene inserito al suo interno l'acido nucleico virale che non prenderà contatto con il capside.
- Esistono alcuni virus che hanno una simmetria complessa , ovvero il poxvirus e i batteriofagi di grosse dimensioni. In particolare: i poxvirus sono meno comuni, hanno una morfologia capside difficile da definire ma possiamo dire che il capside presenta un profilo o ovoidale dove all'interno c'è il genoma a base di DNA lineare a doppio filamento che è associato ad una struttura che prende il nome di nucleoide (nonostante lo stesso nome non è lo stesso che troviamo nei batteri). Esso ha la forma di un disco biconcavo ed è delimitato da una membrana. Nello spazio compreso tra la concavità del nucleoide e l'involucro esterno del virus ci sono delle strutture chiamate corpo laterale. Il batteriofago è un virus che attacca solo le cellule batteriche. Quando le infetta, le distrugge facendo scoppiare la membrana (lisi), liberando così nuovi virus. È fatto così: ha una testa a forma di icosaedro dove si trova il suo materiale genetico. Questa testa è collegata a un "corpo" centrale tramite un colletto. Il corpo è avvolto da una guaina e termina con una base da cui partono spine e fibre, che servono per attaccarsi alla cellula batterica. Una volta attaccato, il virus si ancora alla cellula e la guaina si contrae, spingendo le spine nella membrana della cellula. Attraverso un canale interno, il virus inietta il suo acido nucleico nella cellula. A questo punto, la cellula batterica viene "riprogrammata" per produrre nuovi virus. Pericapside o envelope : non la possiedono tutti ed è un ulteriore involucro di natura fosfolipidica e glicoproteina che deriva dalla membrana cellulare della cellula che hanno infettato. Acquistano questo involucro nel momento in cui escono dalla cellula infettata provocando la lisi della cellula e i frammenti della cellula vanno a rivestire il virus con un processo di gemmazione. Tutti i virus a simmetria elicoidale patogeni per gli animali hanno il pericapside e occasionalmente può essere presente nei virus asimmetria icosaedro. La funzione principale del pericapside è di rivestimento, quindi, aumenta la capacità di protezione del virus. Nei virus dotati di pericapside, gli sono localizzati a questo livello; quindi, tutto ciò che danneggia l'involucro del pericapside fa perdere il virus gli anti-recettori e di conseguenza perdere la sua infettività. Mentre nei virus nudi la parte più esterna è rappresentata dal capside. I gel a base alcolica come l'amuchina agiscono sciogliendo il pericapside quindi fanno perdere l'infettività del virus.
Per i virus rivestiti invece:
- Fusione diretta : il loro involucro esterno (pericapside) si lega ai recettori sulla membrana della cellula. Le due membrane si uniscono e così il virus può liberare il suo contenuto all'interno della cellula.
- Formazione di una vescicola (endocitosi) : il virus si lega ai recettori sulla cellula e viene inglobato in una piccola vescicola formata dalla membrana cellulare. Poi, l’involucro del virus si fonde con la membrana della vescicola, permettendo al virus di entrare nel citoplasma. La maggior parte dei virus entra nella cellula tramite endocitosi, sia quelli nudi che quelli rivestiti (con modalità leggermente diverse). 3.SPOLIAZIONE: è il processo con cui il virus perde tutto o parte del suo capside per liberare il suo materiale genetico, necessario per iniziare la replicazione. Può avvenire in tre punti diversi:
- Sulla membrana della cellula, sia per i virus nudi che per quelli rivestiti.
- Dentro il citoplasma , sempre per entrambi i tipi di virus. In questo caso, il virus entra nella cellula tramite fagocitosi o endocitosi e poi i lisosomi aiutano a rompere il capside.
- Vicino al nucleo. Il capside entra nella cellula intatto e viene trasportato verso il nucleo grazie al citoscheletro. Arrivato ai pori nucleari, il capside si apre e libera il materiale genetico nel nucleo. 4.SINTESI DELLE NUOVE PROTEINE VIRALI: Una volta che il virus ha liberato il suo acido nucleico dentro la cellula, iniziano i processi di produzione delle sue componenti. Per farlo, il virus usa le strutture e l’energia della cellula infettata. Il virus è composto da acido nucleico e proteine (strutturali e non strutturali). Per produrre queste proteine, bisogna prima creare l’RNA messaggero ( mRNA ). Il modo in cui si produce l’mRNA cambia a seconda del tipo di acido nucleico del virus (se è positivo o negativo). L’mRNA viene poi usato per fabbricare le proteine virali , che si dividono in due gruppi:
- Proteine precoci : si formano subito dopo l’infezione e servono per iniziare la replicazione del virus. Sono spesso enzimi, come l’RNA polimerasi.
- Proteine tardive : si producono più avanti e servono per costruire le parti del virus, come il capside e le glicoproteine. 5.MATURAZIONE O ASSEMBLAGGIO: Alla fine della fase di maturazione, il virus è completo e pronto per infettare altre cellule. L’assemblaggio cambia a seconda della forma del capside (icosaedrica o elicoidale). A volte, però, le varie parti del virus non si formano in modo equilibrato. Quelle in eccesso possono accumularsi nella cellula infettata, formando i cosiddetti corpi di inclusione , visibili al microscopio in punti diversi della cellula. Questi corpi possono aiutare nella diagnosi dell’infezione. 6.RILASCIO: Il modo in cui i nuovi virus escono dalla cellula cambia a seconda che abbiano o meno un rivestimento. I virus nudi si accumulano dentro la cellula fino a romperla ( lisi ). Una volta che la cellula si rompe, i virus vengono liberati e possono infettare altre cellule. I virus rivestiti escono con un meccanismo chiamato gemmazione. In questo caso, il virus si avvicina alla membrana della cellula e si riveste con una parte di essa. Questa membrana esterna, che diventa il loro rivestimento, contiene proteine sia della cellula sia del virus, comprese le spike, che servono al virus per attaccarsi a nuove cellule. Azione patogena dei virus: Perché un virus causi una malattia, devono avvenire due cose:
- il virus deve entrare nel corpo e iniziare l'infezione
- deve causare danni , cioè i sintomi tipici della malattia
Il risultato finale dipende sia dalla forza del virus che dalla capacità di difesa dell’organismo. Per infettare, i virus devono superare barriere come la pelle e le mucose. Possono farlo in diversi modi: attraverso ferite, punture di insetti, aghi infetti o morsi. A volte, anche i macrofagi (cellule che dovrebbero distruggere i virus) li inglobano senza riuscire a eliminarli, e così li trasportano dentro il corpo. Nel punto in cui il virus entra, inizia a replicarsi (replicazione primaria). Da qui può:
- restare nel punto di ingresso, causando un’infezione locale
- oppure diffondersi nel corpo tramite la linfa, il sangue (viremia) o i nervi Se si sposta, raggiunge altri organi, dove si replica di nuovo (replicazione secondaria). Questo può causare una seconda viremia e portare il virus in altre parti del corpo, trasformando un'infezione inizialmente localizzata in un'infezione diffusa. Per contrastare il processo di infezione e diffusione del virus, l’organismo attua diversi meccanismi di difesa sia ASPECIFICHI che SPECIFICI: MECCANISMI ASPECIFICI: Le barriere anatomiche, come la pelle e le mucose , sono la prima difesa contro l’ingresso dei virus. La loro integrità è fondamentale per bloccare l’infezione. Ogni barriera ha caratteristiche particolari:
- Pelle : produce acidi grassi che possono danneggiare i virus. Anche i batteri "buoni" presenti sulla pelle producono sostanze che bloccano i virus. Inoltre, la pelle secca rende difficile la sopravvivenza dei virus.
- Mucose dell’apparato digerente : il muco e il pH acido dello stomaco danneggiano le proteine di superficie dei virus, riducendone la capacità di infettare. Anche i sali biliari presenti nell’intestino danneggiano le proteine virali.
- Mucose respiratorie : i macrofagi aiutano a bloccare i virus, anche se in modo meno efficace rispetto ai batteri. Il muco e le ciglia , muovendosi insieme, aiutano a espellere i virus dalle vie respiratorie.
- Nei tessuti e nel sangue ci sono anche glicoproteine simili ai recettori cellulari. Queste si legano ai virus e li bloccano, impedendo loro di attaccarsi alle cellule. Non sono anticorpi, ma agiscono comunque come inibitori. MECCANISMI SPECIFICI:
- Febbre : è una delle prime difese dell’organismo. I virus si replicano bene solo a una certa temperatura. Quando la temperatura del corpo aumenta, come avviene con la febbre, la replicazione dei virus viene rallentata o bloccata.
- Infiammazione (flogosi) : è una risposta locale del corpo all’infezione. Si ha dilatazione dei vasi sanguigni, aumento della temperatura nella zona colpita (calor), arrossamento (rubor), gonfiore (tumor) e accumulo di cellule difensive (DIAPEDESI). In questa zona c'è meno ossigeno e meno energia disponibile, e aumenta l'acidità: tutte condizioni sfavorevoli alla replicazione virale.
- Interferone: è una sostanza prodotta dalle cellule infettate da virus. Non agisce direttamente contro i virus, ma stimola la produzione di proteine antivirali nelle cellule vicine, rendendole resistenti all’infezione. Esistono diversi tipi di interferone, prodotti da cellule diverse: o Interferone alfa : prodotto dai linfociti B in risposta a cellule estranee. o Interferone beta : prodotto da cellule fibro-epiteliali in risposta a materiale genetico estraneo. o Interferone gamma : prodotto dai linfociti T quando ricevono segnali da macrofagi. Quando una cellula viene infettata, attiva alcuni geni che producono l’interferone. Questo viene rilasciato e si lega ai recettori delle cellule vicine. In queste cellule, si attivano altri geni che producono proteine antivirali , impedendo così al virus di replicarsi. Anche se l'interferone agisce per poco tempo, l’ effetto protettivo dura di più grazie alle proteine che induce. Sviluppo della malattia: Perché si sviluppi una malattia, prima deve avvenire l’infezione e poi si devono formare lesioni negli organi colpiti. Negli organi bersaglio ci sono cellule sensibili a quel virus, e queste possono mostrare danni visibili sia nella struttura sia nel funzionamento. Questi danni possono essere
Funghi: I funghi sono fatti da cellule eucariotiche , quindi sono più complessi dei batteri, che invece sono procarioti. Si trovano un po’ ovunque. Ci sono funghi grandi , visibili a occhio nudo, e funghi microscopici come i lieviti e le muffe. Si riproducono tramite spore. Per produrre energia, usano ossigeno (sono aerobi) e consumano molecole organiche già formate, rompendo i legami chimici. Sono, cioè, chemio-organotrofi. Hanno bisogno di pochi nutrienti per vivere. Solo poche specie di funghi (1 su 1000) possono causare malattie nell’uomo. Organizzazione cellulare: Le cellule dei funghi sono di dimensioni simili a quelle delle cellule eucariotiche, circa 10-15 micron. Non hanno una capsula , tranne il Cryptococcus neoformans , e la loro parete è molto diversa da quella dei batteri. Non contengono peptidoglicano e la parete è spessa e rigida , fatta per circa tre quarti da polisaccaridi, il 20% da proteine e il 5% da lipidi. Alcuni funghi hanno melanina nella parete cellulare per proteggersi dai raggi ultravioletti , che rende la loro superficie nera. Il citoplasma è racchiuso da una membrana cellulare e all’interno c’è un nucleo con membrana, oltre agli organelli tipici delle cellule eucariotiche, come il reticolo endoplasmatico, il complesso di Golgi e i mitocondri. I funghi non hanno strutture per muoversi, quindi le loro cellule sono immobili. Parete cellulare dei funghi: La parete dei funghi è fatta principalmente di chitina , un tipo di zucchero complesso (N-Acetilglucosammina) organizzato in fili sottili. Sopra la chitina c’è il glucano , un altro zucchero, e più esternamente il mannano , un altro tipo di zucchero. Questi tre antigeni sono importanti perché possono scatenare una risposta infiammatoria nel corpo e vengono usati per diagnosticare le infezioni fungine e controllare l’efficacia delle terapie. I funghi microscopici si dividono in tre gruppi: lieviti, muffe e miceti. Si riproducono in due modi:
- Sessualmente (funghi “perfetti”): le spore sessuali si formano con la fusione di cellule speciali chiamate gameti o ife (filamenti fungini) e possono nascere da autofecondazione o da fusione tra due ceppi diversi.
- Asessualmente (funghi “imperfetti”): si moltiplicano senza fusione , formando cloni tramite spore asessuate. Le spore sono molto resistenti a freddo , disidratazione e alcuni chimici, MA non al calore (a differenza di quelle batteriche). Tipi di spore sessuali:
- Ascospore : si formano dentro un sacco chiamato asco.
- Basidiospore : si formano su strutture a forma di bastoncello, i basidi.
- Zigospore : prodotte da funghi chiamati zigomiceti. Spore asessuate:
- Conidi: prodotti da filamenti chiamati conidiofori (es. Penicillium).
- Sporangiospore : prodotte dentro sacche chiamate sporangio (es. zigomiceti). Altre spore asessuate:
- Artrospore : si formano spezzando i filamenti in pezzi cilindrici.
- Clamidospore : si formano gonfiando una parte del filamento.
- Blastospore : si formano con gemmazione da una cellula madre, a volte creando prolungamenti simili a filamenti chiamati pseudoife. Molti funghi alternano la riproduzione sessuata e quella asessuata.
Le muffe: sono funghi microscopici formati da tante cellule. L’unità base della muffa si chiama IFA , che è un filamento. Le ife possono essere di due tipi:
- settate : divise da pareti chiamate setti, e possono avere uno o più nuclei per ogni parte;
- asettate : senza setti. Le ife crescono insieme formando dei gruppi chiamati micelio , che ha due parti:
- micelio aereo : cresce nell’aria ed è la parte dove si formano le spore; quindi, serve per la riproduzione ;
- micelio vegetativo : cresce sulla superficie dove si nutre, quindi serve per prendere nutrimento. Le muffe producono spore asessuate chiamate conidi , che si formano senza fusione di cellule speciali. I conidi resistono alla disidratazione e aiutano il fungo a diffondersi. Per questo, le muffe appaiono polverose quando crescono su pane vecchio, formaggio o frutta. I lieviti: sono funghi microscopici con una sola cellula , che di solito è a forma di sfera, ovale o cilindro. Si riproducono principalmente per gemmazione , e in alcuni casi producono anche ascospore. Alcuni lieviti, come la Candida albicans , possono formare strutture chiamate pseudofilamenti o pseudoife , e un tubulo germinativo , che li aiutano a colonizzare e invadere i tessuti. Si trovano spesso in ambienti ricchi di zuccheri , come frutta , fiori e cortecce degli alberi. Sono aerobi facoltativi , cioè, possono vivere sia con ossigeno che senza, usando il metabolismo aerobico o la fermentazione. I miceti dimorfi: possono avere due forme diverse a seconda dell’ambiente:
- Muffa : vive come saprofita nell’ambiente (cioè si nutre di materiale morto ), produce e diffonde spore , e si trova a temperature intorno a 25°C, cioè condizioni ambientali meno favorevoli.
- Lievito : si comporta come parassita nei tessuti dell’ospite (es. nel corpo umano ), e si sviluppa a temperature più alte, intorno a 37°C. Grazie alla loro capacità di adattarsi a diversi ambienti, i miceti dimorfi possono causare malattie anche in persone sane, senza bisogno di altri fattori che favoriscano l’infezione. Per questo sono considerati potenzialmente pericolosi e responsabili di micosi primitive. Infezioni fungine: Solo alcune specie di funghi causano infezioni nell’uomo, chiamate micosi (circa 1 su 1000 specie). Le micosi si dividono in due tipi principali:
- Superficiali : colpiscono le parti più esposte del corpo, come mucose, pelle, capelli e unghie.
- Profonde : interessano strati più profondi, come il tessuto sottocutaneo o organi interni , e spesso si manifestano in persone con un sistema immunitario indebolito (immunocompromessi). Patogenesi delle micosi, da dove arrivano le spore che creano l’infezione: Le infezioni fungine si chiamano esogene quando arrivano da spore o conidi presenti nell’ambiente esterno. Queste infezioni possono avvenire in vari modi:
- Contatto : le spore si attaccano alla pelle, specialmente se ci sono ferite.
- Impianto traumatico : ad esempio, una micro-ferita causata da una spina contaminata.
- Inalazione : il modo più comune.
- Ingestione : meno frequente. Le infezioni endogene invece derivano da funghi che normalmente vivono nel corpo ( mucose, pelle, vie aeree ) senza causare problemi, ma che possono diventare pericolosi SE il sistema immunitario si indebolisce. Dalla zona di infezione, il fungo può penetrare nei tessuti:
- Le muffe (ife) si allungano e spingono il fungo dentro i tessuti.
- I lieviti possono essere trasportati dentro i tessuti più profondi dai fagociti (cellule del sistema immunitario) che li ingeriscono senza distruggerli.
