Introduzione alla microbiologia, microrganismi e ciclo replicativo dei virus

Introduzione alla Microbiologia

Lezione 1 E' importante studiare la microbiologia per sapere quale organismo ha causato la malattia, per trovare eventuali cure antibiotiche, o per eliminare microrganismi inoltre è fondamentale nella vita dell'infermiere avere consapevolezza delle tecniche per abbattere i microrganismi.

La microbiologia è una scienza che nasce nel 19 secolo e studia i microrganismi che possono essere tantissimi come batteri, virus,funghi( di comune conoscneza abbianmo la candida) possono essere anche parassiti( per esempio quello della malaria trasferiti da zanzare, isnetti) valutando la morfologia, la loro fisiologia la loro evoluzione e come questi interagiscono fra loro.

E una scienza:

• Di base: che studia i processi dei microrgnaismi
• applicata: perchè vuole capire come questi microgranismi possono essere utilizzati a vantaggio della salute dell'uomo.

Cosa sono i Microrganismi?

I microrganismi sono un gruppo omogeneo di orgnismi viventi che comprendono metazoi, protozoi, alghe, funghi batteri e virus. Questi sono di diverse forme e dimensioni e li possiamo vedere sia al mciroscopio ottico( se parliamo di batteri), che al microscopio elettronico ( se parliamo di virus).

ZIKA VIRUS HPV VIBRIO CHOLERAE INFLUENZA HANTAVIRUS HEPATOVIRUS A STREPTOCOCCUS THERMOPHILUS LACTOBACILLUS PYROCOCCUS FURIOSUS SALMONELLA ADENOVIRUS BACTERIOPHAGE HERPES VIRUS STAPHYLOCOCCUS AUREUS EBOLA VIRUS CORONAVIRUS BIFIDOBACTERIUM HELICOBACTER PYLORI ESCHERICHIA COLI PNEUMOCOCCUS LACTOCOCCUS LACTIS TETANUS VIRUS ANAPLASMA YERSINIA PESTIS

I mcrorganismi si trovano ovunque ad alte temeprature e basse( alcuni di loro per esempio possono vivere in condizioni estreme come nei fondali oceani, ghiacciai, acque con alto contenuto salino) e soprattutto sono su di noi, intorno anoi e dentro di noi. Per esempio quando facciamo un prelievo di sangue è importante fare la disinfezione, proprio perchè biosgna stare attenti che i mcirogarnismi esterni non entrino in contatto con il nostro corpo, perchè anche dall'esterno noi possiamo immettere nell'organismo una fonte di batteri patogeni. Oppure molto importante è anche l'utilizzo dei guanti sterili durante l'inseriemento dei cateteri.

Dove si trovano i Microrganismi?

Questi microgrnaismi sono anche all'interno anche di alcuni distretti del nostro organismo come ad esmepio a livello intestinale.

Esofago Fegato on List Le Intestino crasso Intestino tenue

Ci sono Microrganismi BUONI che contribuiscono alla flora microbica normale( aiutano la digestione, ripristinano la flora) e questi entrano anche in relazioni con altri.I microorganismi sono parte dell'ambiente e sono pertanto importanti per la vita e la salute umana.

Ci sono inoltre microrganismi che sfruttano le proprietà delle piante sia a vantaggio che a svantaggio delle painte. Come ad esmepio ci sono i microrganismi che nell'agricoltura aumentano la produzione e trasformano i rifiuti in biomassa.

Microbiologia Applicata

è applicata in ambito medico ed anche in ambito farmaceutico. Molti farmaci sono basati sulla microbiologia per esempio molti antibiotici sono sostanze prodotte da microrgansimi come i funghi.

Ma anche in moltissimi altri ambiti come:

• ambientale,
• agraria-industriale
• alimentare, infatti molti cibi in frigorifero vengono degradati da microrganismi. è importante anche nelle industrie alimentari, per esempio abbiamo i lieviti che permettono la fermentazione, la produzione dei formaggi.

Passato e Presente della Microbiologia

All'inizio del 900 le principali cause di morte erano proprio quelle infettive causate da agenti patogeni batterici e virali. Oggi le malattie infettive sono ampiamente «gestibili» grazie ai progressi della medicina, dell'ingegneria, i progressi nella sicurezza alimentare e una migliore comprensione di come vengono trasmessi i microrganismi. Oggi le infezioni esistono ancora ma meno del passato e qeusto è stato possibile anche alla presenza dei vaccini, la diffusione degli antibiotici e l'igiene.

Nel tempo sono cambiate le condizioni igienico santarie e quindi la disponibilità di acqua potabile igiene e pulizia ha determinato la riduzione delle cause di infezione, mentre in passato condizioni igieniche precarie hanno favorito la diffusione di microrganismi. Per esempio il colera, o tutte le malattiemolto diffuse in africa dove non c'è disponibilità di acqua corrente.

Pandemia SARS-CoV-2

è importante vaccinarsi perchè in alcuni casi risuciamo a limitare la trasmissione dei patogeni, molte patologie si trasamettono per via orale è il caso del SARS-COV2.

Sviluppo della Microbiologia: i Microscopi

Come abbiamo già detto i microrganismi lòi possiamo vedere almicroscopio. Il primo microscopio è stato messo appunto da Antony van Leeuwenhoek, e il suo micrsocpio era capace mediante delle klenti di ingrandire.

Generazione spontanea è La presenza di microrganismi nella materia organica in decomposizione portò a pensare che la vita si generasse spontaneamente.

Lazzaro Spallanzani E Louis Pasteur sono i padri della microbiologia. SPALLANZANI dice che un pezzo di carne resta limpido e non si decompone se vien bollito e siggilato. Possiamo vedere per esempio le nostre conserve a casa. Questo vuol dire che la temperatura in determinate condizioni permette di ammazzare una buona parte di microrganismi all'interno.

Louis Pasteur (1822-1895) dimostrò che le infusioni rimanevano sterili anche in fiaschi aperti con il collo ad S. Si deve a Pasteur la scoperta che microbi specifici sono causa di malattie specifiche. Descrisse il processo di pastorizzazione per ammazzare i microbi (calore a 63-65 ℃ per 30 min o 75- 85℃ per 15-20 secondi.

ESPERIEMNTO di PASTEUR: mette un liquido nella beuta sterilizza l'ingresso e tutta la fiasca e all'interno il liquido che prima conmtenvea microrganismi con la fiamma questo perde la presenza di microrgansimi che non sonon più capaci di replicarsi. Questa fiasca contine un collo che si rimpie di polvere e msichianod il liquido dell'ampolla con la polvere abbiamo una proliferazione di nuovo dio germi nell'ampolla. Questo vuol dire che la sterilità puo essere interrotta se contaminata con microrgansimi esterni, Quindi non è una sterilità per sempre se non poniamo un tappo.

Alexander Fleming (1929) scoprì la penicillina (primo antibiotico). Sappiamo però che è stato un italiano a scoprire 20 30 anni prima gli antibiotici.

Il controllo delle malattie infettive e delle contaminazioni ambientali sono stati tra i più grandi risultati ottenuti dalla scienza medica

• Robert Koch (1843-1910): associa la patologia ad un agente infettivo, e questo agente deve essere presente ogni volta che si manifesta quella patologia Studiando il bacillo del carbonchio scoprì che microrganismi presi da animali morti e reinoculati in animali sani provocavano la malattia Questo contribuì all'identificazione dei batteri come agenti di malattia Contribuì allo sviluppo di terreni di coltura solidi e alle tecniche di colorazione dei germi Riuscì ad isolare il Mycobacterium tuberculosis, agente eziologicodella tubercolosi.

Dai Patogeni alle Malattie: i Postulati di Koch

1. Il microrganismo deve essere presente in ogni caso di una determinata malattia 2. Il microrganismo deve poter essere isolato dall'ospite ammalato e fatto crescere in coltura pura 3. Inoculando microrganismi di una coltura pura in un animale sensibile e sano si deve riprodurre la malattia specifica 4. Nell'animale infettato sperimentalmente si deve poter reperire il microrganismo e coltivarlo in coltura pura.

Postulati di Koch

I mcirorganismi sono vari, abbiamo:

PROCARIOTI: batteri EUCARIOTI: hanno una complessità cellulare e hanno organelli -funghi o miceti - cellule umane

Caratteristiche di Procarioti ed Eucarioti

Tabella 1. Caratteristiche di procarioti ed eucarioti

Caratteristiche Procariota Eucariota

Organismi principali Batteri Alghe, funghi, protozoi, piante, animali

Dimensioni (um) 1 >7

Nucleo Assente Presente

Cromosomi Una sola copia (aploide), unico, circolare A coppie (diploide), multipli, lineare

Mitocondri (o cloroplasti) Assenti Presenti

Complesso di Golgi Assente Presente

Reticolo endoplasmatico Assente Presente

Ribosomi 70S (30S + 50S) 80S (40S + 60S)

Membrana citoplasmatica Non contiene steroli, contiene opanoidi Contiene steroli, non contiene opanoidi

Parete cellulare Presente, con caratteristiche peculiari, costituente principale peptidoglicano Presente solo in funghi e alghe, non contiene peptidoglicano

Riproduzione Scissione binaria (asessuata) Mitosi (asessuata) e meiosi (sessuata)

Movimento Se presente mediante flagelli Se presente mediante flagelli più complessi

Respirazione Mediante la membrana citoplasmatica Mediante i mitocondri

Ibatteri sono di tantissimi tipi, per esmepio solo di slamonella ci sono 2500 scpecie. E possono essere sia strutturalmente differenti e possono dare patologie diverse inoltre lo stesso batterio batterio può dare malattie diverse.

I Batteriofagi (Virus)

Sono virus che attaccano i batteri e sono 10 100 volte più dei batteri.

Cosa sono i virus?

sono microrganismi ma più specificamente sono parassiti endocellualri obbligati.

I virus - per replciarsi devono utilizzare l'apparato metabolico protettivo della cellula - può replicarsi solo nella cellula. -non svolgono processi metabolici -genoma composto da DNA e RNA

N.B I VIRUS SONO GLI UNICI ORGANISMI CHE HANNO ANCHE UN GENOMA AD RNA

CELLULE BATTERICHE: sono molto più piccole ma anche più semplici ed hanno cmq elementinecessari come il genoma, organizzato però in maniera diversa.i batteri inoltre possono vivere o no in una cellula eucariotica. Hanno un genoma a DNA

Quanto sono grandi i batteri?

i batteri hanno dimensioni di 1 micron e questa dimensione varia, e può essere visualizzato attraverso micrsocpio ottico.

I Microbi

I MICROBI: non sono tutti patogeni ma solo 1% dei microrganismi sono patogeni per l'uomo. Ne conoscimao circa 1.400 di speccie patogene per l'uomo.

Il numero di cellule che costituisce il nostro corpo è di 10^13, il nuemro di cellule che costituisce il microbiota è di 10^14.

In tal senso, si definisce microbiota umano la comunità microbica che collettivamente abita il nostro corpo

MICROBIOMA:si intende, invece, il complesso di tutti i genomi dei microbi di un ecosistema

I Microrganismi: Tipi

possono essere PATOGENI FRANCHI OPPORTUNISTI COMMENSALI

danno sicuramente la malattia Non danno malattia quelli della flora ma sfruttano l'occasione in alcuni contesti per darla. per esem. immunodepressi.

Il Concetto di Simbiosi

IL CONCETTO DI SIMBIOSI ( vivere insieme) relazione con microrgnaismi

Noi abbiamo continue relazioni con i mcirorganismi, e queste continue relazioni prendono il nome di SIMBIOSI. Il più grande organsimo è L'OSPITE ( noi) il più piccolo è il SIMBIONTE.

Questo rapporto può essere buono o non buono. Il parassitismo è tipico dei microrganismi patogeni.

Molto importante è che deve esserci sempre un rapporto di equilibrio tra il danno che il microrgnaimo