Le spore
Sono particolari strutture di
resistenza,
non
possono
essere distrutte neanche da
agenti
chimici
molto
aggressivi.
Le
endospore
batteriche sono le uniche ad
avere un elevato grado di
resistenza al calore. Esse
sono inoltre resistenti ad
altri agenti chimici e fisici,
quali la disidratazione, le
radiazioni, gli acidi ed i
disinfettanti
chimici.
Al
microscopio
ottico
sono
facilmente visibili come corpi
altamente rifrangenti.
Le spore sono impermeabili ai
coloranti, proprietà che le
evidenzia
come
regioni
incolori in cellule trattate con
coloranti basici, quali il blu di
metilene.
TRASFORMAZIONE DI UN BATTERIO
SPORIGENO
SPORULAZIONE
FORMA
VEGETATIVA
SPORA
GERMINAZIONE
SPORULAZIONE
Alcuni bacilli Gram + aerobi ed anaerobi obbligati (rispettivamente
Bacillus e Clostridium) in determinate condizioni ambientali danno
origine a spore.
Le spore sono forme di resistenza che consentono al batterio di
sopravvivere in un ambiente sfavorevole.
Spore di Clostridium tetani
SPORA
CARATTERISTICHE GENERALI
Si origina all'interno della cellula batterica madre
(sporangio);
Sono forme particolarmente resistenti;
Nei preparati colorati appare come un corpuscolo
rifrangente ed incolore all'interno dello sporangio;
Nei batteri del genere Bacillus il diametro della spora
di solito non eccede quello della cellula madre;
Nei batteri del genere Clostridium il diametro della
spora è maggiore di quello dello sporangio che appare,
quindi, ingrossato in corrispondenza della spora.
Forma, collocazione e
grandezza di diverse
spore in formazione
all’interno della cellula
batterica.
Queste caratteristiche
sono esclusivamente
genetiche
Formazione della spora
La struttura di una spora è molto
più complessa di quella della
cellula
vegetativa
poiché
è
costituita da numerosi strati di
rivestimento.
Lo strato più esterno, detto
esosporio, rappresenta uno strato
di rivestimento sottile e delicato.
All’interno dell’esosporio si trova
la tunica (o parete della spora)
che è composta da uno o più
strati proteici. Al di sotto di
questa si trova la corteccia (o
cortex), costituita da uno strato
peptidoglicanico lasso, all’interno
del quale si trova il “core”
costituito
da
strutture
convenzionali,
quali
parete
cellulare,
membrana
citoplasmatica, nucleoide ecc..
STRUTTURA DELLA SPORA
COSTITUENTI
COMPOSIZIONI
Core
Proteine, DNA, RNA,DPA
Cortex
Peptidoglicano con lattami dell'acido
muramico
Coats
Cisteina ricca in legami disulfidrilici
Esosporio
Proteine, polisaccaridi e lipidi
CARATTERISTICHE DIFFERENZIALI TRA
SPORA E CELLULA VEGETATIVA
Spora
Presenza di acqua
-
Cellula vegetativa
+
Affinità tintoriali
-
+
Rifrangenza
+
-
acido
+
-
Resistenza al calore
+
-
Resistenza agli UV
+
-
Resistenza
agenti chimici
+
-
Presenza di
dipicolinico
agli
SPORE
Resistenza al calore
Basso contenuto di acqua che porterebbe a una
maggiore stabilità delle macromolecole;
Presenza di dipicolinato di calcio.
SPORE
Resistenza alle radiazioni UV
Presenza di un efficiente meccanismo di riparazione
dei danni provocati sul DNA che entra in funzione
nelle prime fasi della germinazione;
Proteine a basso peso molecolare dette SASP
(small acid soluble proteins). Alcune di esse
interagiscono con il DNA e lo proteggono dagli
effetti degli UV.
GERMINAZIONE
A) Attivazione
Stadio caratterizzato dalla distruzione degli involucri esterni.
E‘ un processo reversibile.
- Calore (60-65°C per 10')
- pH basso
-Sostanze riducenti (p-mercaptoetanolo).
B) Germinazione
L-alanina, glucosio, adenosina.
Si ha perdita della rifrangenza, della resistenza al calore
ed agli agenti fisici e chimici.
C) Esocrescita
Caratterizzata
dalla
sintesi
degli
RNA
(tRNA,
RNA ribosomiale, mRNA) e delle proteine.
La sintesi dei DNA inizia verso la fine dell'esocrescita.
Sequenza dei principali cambiamenti nei
processi di sporulazione e germinazione
Sporulazione
Germinazione
-Termine della crescita vegetativa
-Formazione del filamento di cromatina
-Formazione del setto sporale
-Sintesi della cortex
-Aumento della rifrangenza
-Sintesi di acido dipicolinico e ioni
Ca2+
-Sintesi dei coats
-Resistenza agli agenti fisici e chimici
-Resistenza al calore
-Diminuzione delle affinità tintoriali
-Lisi della cellula madre e liberazione
della spora matura
-Perdita della resistenza al
calore
-Perdita di acido dipicolinico ed
ioni Ca++
-Diminuzione della rifrangenza
-Aumento della cromatofilia
-Diminuzione della resistenza
agli agenti fisici e chimici
-Inizio del metabolismo
IMPORTANZA DELLE SPORE SOTTO L'ASPETTO
MEDICO
Habitat naturale delle spore è particolarmente esteso: esse possono
raggiungere qualunque ambiente per mezzo di polveri e altri veicoli;
Poiché vivono in uno stato di latenza possono sopravvivere per
lunghissimo
tempo,
addirittura
per
migliaia
di
anni,
conservando
intatta la loro capacità di infettare.
SPECIE
PATOGENE
Bacillus anthracis
Carbonchio
Clostridium botulinum
Botulino
Clostridium tetani
Tetano
Clostridium perfringens
Gangrena gassosa
Tutti questi organismi, allo stato di spora, sono resistenti alla bollitura,
agli antibiotici e a molti disinfettanti.
