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Come si classificano i batteri
I batteri possono essere classificati in base a:
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morfologia
comportamento alla colorazione di Gram
esigenze metaboliche
localizzazione a livello cellulare
Morfologia
I batteri si possono classificare a seconda della morfologia, cioè della loro forma: le
due forme più frequenti sono i cocchi (rotondeggianti) o i bacilli (di forma allungata od
ovalare), ma esistono anche i vibrioni (a forma di virgola), gli spirilli e le spirochete.
Cocchi e bacilli possono a loro volta essere classificati in base al loro modo di
aggregarsi:
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i bacilli, potendosi dividere secondo il loro asse più lungo, tendono a formare
catene di due cellule (diplobacilli) o più (streptobacilli);
i cocchi, invece, potendosi dividere secondo uno o più assi, possono aggregarsi
in coppie (diplococchi), gruppi di quattro (sarcine), in grappoli (stafilococchi) o
in catene (streptococchi).
Comportamento alla colorazione di Gram
La procedura di colorazione di Gram è stata messa a punto nel 1880 dal medico
danese Hans Christian Gram, e consente di differenziare due gruppi principali di
batteri - Gram positivi e Gram negativi - in base alla diversa composizione chimica
della loro parte cellulare, che fa assumere loro un colore diverso a seguito di questa
procedura:
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i batteri Gram positivi, avendo un rivestimento cellulare più semplice,
mantengono la colorazione violetta dopo essere stati trattati;
i batteri Gram negativi, essendo circondati da un rivestimento più complesso,
perdono la colorazione di Gram colorandosi di rosso per l’aggiunta di safranina
(un secondo colorante).
Esigenze metaboliche
In relazione alla necessità o meno di ossigeno, i batteri si distinguono in aerobi e
anaerobi.
La maggior parte dei batteri ha bisogno di ossigeno per il proprio metabolismo, questi
batteri vengono quindi definiti aerobi. Altri, al contrario, non possono vivere in
presenza di ossigeno, poiché non possiedono un sistema di detossificazione nei
confronti dei prodotti derivanti dal suo metabolismo, e pertanto vengono detti
anaerobi.
Localizzazione a livello cellulare
A seconda dell’esigenza di vivere dentro o fuori le cellule, i batteri vengono distinti in:
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extracellulari: se, come nella maggior parte dei casi, devono vivere fuori dalle
cellule, cioè negli spazi interstiziali dei tessuti (per esempio, Escherichia coli e
Pseudomonas sono batteri extracellulari obbligati);
intracellulari facoltativi: se possono anche stare dentro le cellule (per esempio
Salmonella e Shigella);
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intracellulari obbligati: se devono necessariamente vivere dentro le cellule
(come Chlamydia e Mycoplasma).
La patogenicità dei batteri
I fattori che determinano la patogenicità dei batteri sono:
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il potere tossico
il potere invasivo
la capacità di resistenza alle difese dell’ospite
La presenza in grado variabile di ciascuno di questi fattori determina la virulenza del
singolo ceppo di una specie patogena.
Il potere tossico
In alcuni casi la malattia infettiva può essere causata da sostanze tossiche presenti
nei batteri (endotossine) o liberate da essi (esotossine).
Le endotossine:
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sono macromolecole di struttura lipopolisaccaridica, formate cioè da lipidi e
zuccheri complessi, costitutive della parete esterna dei Gram-negativi;
hanno proprietà antigeniche (antigene 0), sono quindi in grado di stimolare la
produzione di anticorpi, ma questi hanno attività antibatterica e non antitossica,
non sono perciò in grado di neutralizzarle direttamente;
tutte le endotossine di batteri diversi causano, in maniera più o meno
accentuata, effetti simili: shock endotossico, vasculite focale e febbre (dovuta al
lipide A);
sono meno potenti delle esotossine, ma sono più stabili al calore.
Le esotossine:
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sono macromolecole di natura proteica;
a seconda del tessuto bersaglio della loro azione vengono distinte in:
1. neurotossine, che interferiscono con la trasmissione normale degli impulsi
nervosi;
2. citotossine, che uccidono le cellule dell’ospite per mezzo di un’aggressione
enzimatica;
3. enterotossine, che stimolano in modo anomalo le cellule dell’apparato
gastrointestinale.
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sono molto potenti e quindi agiscono a dosi estremamente basse, ma sono
termolabili.
La capacità di resistenza alle difese dell’ospite
I meccanismi con cui i batteri possono superare le barriere difensive dell’organismo
sono:
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produzione di sostanze che ostacolano la fagocitosi (capsula, facile liberazione
di antigeni che neutralizzano gli anticorpi opsonizzati);
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perdita di antigeni (rendono difficile il riconoscimento immunologico);
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liberazione di enzimi che favoriscono la diffusione dell’infezione (fibrinolisina,
streptochinasi, stafilochinasi, ialuronidasi).
Principali batteri patogeni
I batteri patogeni vengono suddivisi nelle seguenti classi a seconda della specie cui
appartengono:
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cocchi Gram positivi (a loro volta divisi in stafilococchi e streptococchi)
bacilli Gram positivi (a cui appartengono, tra gli altri, i clostridi)
cocchi Gram negativi (a cui appartengono, tra gli altri, le neisserie)
bacilli Gram negativi
enterobatteri
batteri atipici
Cocchi
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Cocchi Gram positivi
STAFILOCOCCHI
Gli stafilococchi sono batteri aerobi ospiti abituali della cute, cioè della pelle, e delle
mucose (soprattutto nel rinofaringe, cioè naso e gola); in genere penetrano
nell’organismo attraverso lesioni cutanee.
Staphylococcus Aureus
E' in grado di incrementare le sue capacità invasive producendo tossine
(enterotossine) ed enzimi (jaluronidasi); causa soprattutto infezioni della cute,
foruncolosi, osteomielite, endocarditi, sepsi, e rare ma gravi polmoniti. E' inoltre
responsabile di gravi infezioni nosocomiali e di tossinfezioni alimentari dovute
all’enterotossina presente negli alimenti inquinati (in genere creme e gelati).
Staphylococcus epidermidis
E' un batterio ospite abituale di cute, cavo orale, narici, ed essendo presente nel
pulviscolo atmosferico può inquinare materiali di diversi ambienti. Causa infezioni
nosocomiali su protesi, cateteri venosi, pace-maker, e provoca inoltre infezioni delle
vie urinarie.
STREPTOCOCCHI
Gli streptococchi sono batteri aerobi presenti sulla cute e sulle mucose dell’uomo e
degli animali a sangue caldo. Elaborano numerose sostanze extracellulari, tra cui
tossine ed enzimi, che ne aumentano notevolmente virulenza e invasività.
Streptococcus pyogenes (b-emolitico di gruppo A)
È responsabile di processi suppurativi o sierofibrinosi delle mucose (soprattutto della
faringe), della cute (ove provoca impetigine, piodermite, erisipela), delle articolazioni,
e di membrane sierose, endocardio, meningi e organi interni.
Raramente può anche causare setticemie (Streptococcical Toxic Shock Sindrome) e
febbre puerperale con esito fatale.
Come complicanza di un’infezione da Streptococcus pyogenes possono comparire
reumatismo articolare acuto e glomerulonefrite.
Questo batterio produce tossine extracellulari, come l’esotossina pirogena che
è responsabile della caratteristica sintomatologia della scarlattina.
Streptococcus viridans
E' un batterio che appartiene alla flora batterica del cavo orale, e svolge un ruolo
importante nello sviluppo di carie e paradontosi; può essere anche implcato nello
sviluppo dell’endocardite.
Streptococcus pneumoniae (pneumococco)
Si trova sulle mucose delle prime vie respiratorie nel 30% delle persone sane. È
responsabile del 90% delle polmoniti batteriche. E' dotato di una capsula che lo
protegge dalla fagocitosi da parte dei macrofagi.
Può indurre anche una sindrome particolare detta sindrome emolitico-uremica.
Enterococchi
Si trovano normalmente nell’intestino dell’uomo e di vari animali. Il ceppo più comune
è l' Enterococcus faecalis. Questi batteri sono responsabili soprattutto di infezioni delle
vie urinarie e, meno frequentemente, di endocarditi e sepsi.
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Cocchi Gram negativi
NEISSERIE
Sono batteri aerobi; tendono a dividersi in coppie e a formare dimeri.
Neisseria meningitidis
Presente nel rinofaringe di portatori sani (fino al 30% della popolazione), è causa della
meningite purulenta epidemica, che si diffonde con facilità e rapidità nelle comunità
giovanili (asili, scuole, caserme). Alla sua patogenicità sembra partecipare anche
un’endotossina dato che, inoculandola in quantità adeguata, si producono lesioni simili
a quelle che si osservano nella malattia.
Neisseria gonorrhoeae
Non essendo in grado di sopravvivere nell’ambiente esterno, viene trasmessa solo per
contatto diretto attraverso la via sessuale.
È l’agente responsabile della blenorragia (o gonorrea), che nell’uomo si manifesta con
un’uretrite acuta purulenta e nella donna con un’infezione diffusa (ma soprattutto una
cervicite) delle vie genitali.
Può indurre anche epididimite (nell’uomo), artrite gonococcica (soprattutto nella
donna), una grave congiuntivite neonatale e, raramente, congiuntiviti o faringiti negli
adulti.
Bacilli
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Bacilli Gram positivi
Corynebacterium diphteriae
Questo batterio sintetizza un’esotossina che distrugge le cellule con cui viene in
contatto, ma è anche cardio- e neuro-tossico.
È l’agente responsabile della difterite e provoca infezioni soprattutto delle tonsille e del
rinofaringe o, più raramente, di ferite cutanee.
Bacillus anthracis
Si tratta di un batterio sporigeno, anaerobio facoltativo.
È l’agente del carbonchio, una malattia altamente infettiva che nell’uomo colpisce la
pelle (pustola maligna) e i polmoni. La letalità è legata alla produzione di
un’esotossina proteica, termolabile (cioè che viene distrutta dal calore).
CLOSTRIDI
I clostridi sono batteri anaerobi e sporigeni. Molti sono ospiti abituali dell’intestino
dell’uomo e degli animali e sono patogeni solo opportunisti.
Clostridium tetani
Questo batterio è l’agente del tetano, è poco invasivo e penetra nell’organismo
attraverso le ferite, grazie al terriccio o a corpi estranei contaminati. La reazione
locale all’infezione di per sé è modesta, ma l’esotossina che il batterio produce è
neurotossica e, quando raggiunge i centri nervosi, provoca convulsioni e contrazioni
muscolari spastiche intermittenti, che sono particolarmente pericolose per la vita del
paziente se colpiscono la muscolatura respiratoria della parete toracica e della
glottide, poiché provocano asfissia.
Clostridium botulinum
Si tratta di un batterio dotato di una scarsa infettività, tuttavia può infettare le ferite o
essere responsabile di infezioni nei neonati. Può inoltre provocare un
grave avvelenamento alimentare (botulismo): la neurotossina che esso produce va a
contaminare i cibi (soprattutto verdure, pesci, frutta e condimenti), in genere
quelli confezionati in casa (es. conserve) o, comunque, secondo procedure di
produzione e conservazione non corrette. La produzione di tossine si può verificare
anche a basse temperature, es. a 3 °C, e quindi anche negli alimenti conservati nel
frigorifero. Le tossine del clostridium botulinum sono invece termolabili: una cottura
ad almeno 80 gradi per 30 minuti le distrugge.
Bacilli Gram negativi
Haemophilus influenzae
E' un batterio aerobio e fa parte della normale flora delle vie respiratorie; ne esistono
sei tipi capsulari. È responsabile di riacutizzazioni di BPCO (broncopneumopatia
cronica ostruttiva), specie negli anziani, di bronchite acuta e di polmonite lobare, ed è
il principale responsabile di otite, sinusite ed epiglottite nell’età pediatrica. Può essere
particolarmente pericoloso, perchè causa sepsi, meningite e osteomielite nella prima
infanzia. Presenta una sempre maggiore resistenza agli antibiotici beta lattamici, ma i
ceppi incapsulati stano diventando sempre meno frequenti grazie alla vaccinazione
anti-haemophilus influenzae praticata nei bambini.
Bordetella pertussis
È il batterio responsabile della pertosse, l’infezione bronchiale caratterizzata da accessi
di tosse spastica seguiti da inspirazione forzata con il tipico stridio, e dall’emissione di
muco denso e filante.
Pseudomonas
È un genere di germi che conta numerosissime specie a diffusione ubiquitaria. Sono
germi molto resistenti ai disinfettanti, e si ritrovano facilmente nei lavandini, nei
recipienti per rifiuti, nei sanitari e nei condizionatori. Possono inquinare il materiale
medicale.
Alcune specie fanno parte della normale flora saprofita e possono colonizzare la cute e
l’intestino dell’uomo. Possono provocare infezioni delle ferite e delle vie urinarie e
causare anche polmoniti in alcune categorie di pazienti debilitati o
immunocompromessi(per es. in quelli ricoverati nei reparti di terapia intensiva, nei
pazienti con HIV); possono inoltre provocare gravi sepsi negli ustionati.
Enterobatteri
Gli enterobatteri sono normalmente presenti nell’intestino. Se si insediano in altri
organi possono provocare gravi infezioni per lo più endogene (pielonefrite, colecistite,
colangite, infezioni di ferite, setticemia, meningite).
Escherichia coli
La maggior parte dei ceppi è costituita da patogeni facoltativi, ma si trovano anche
patogeni obbligati che causano infezioni enteriche.
Esistono almeno quattro tipi di infezione enterica: diarrea (per lo più dei neonati e
causata da ceppi enteropatogeni), diarrea acquosa (causata da ceppi enterotossici),
dissenteria con sangue, muco e leucociti nelle feci (causata da ceppi enteroinvasivi
che uccidono le cellule della mucosa intestinale) e colite emorragica (causata da ceppi
del sierotipo 0157:H7, che si trovano principalmente nella carne bovina mal cotta e
producono una tossina identica a quella delle Shigelle). L'Escherichia coli causa anche
l’85 per cento delle infezioni delle vie urinarie. Il 50 per cento dei ceppi produce betalattamasi, pertanto è resistente alla terapia con antibiotici beta-lattamici.
Klebsiella spp.
Sono batteri che si trovano un po’ ovunque e possono infettare le attrezzature
mediche (dispositivi respiratori e cateteri). Causano soprattutto infezioni nosocomiali,
che possono essere particolarmente gravi nei pazienti immunocompromessi.
La maggior parte dei ceppi produce beta-lattamasi.
Proteus spp.
Sono batteri mobili molto diffusi nelle acque, nel suolo, nelle fogne e sui vegetali. Il
Proteus mirabilis causa infezioni delle vie respiratorie.
Il Proteus vulgaris è responsabile, invece, di infezioni secondarie nelle necrosi (piaghe
da decubito, ulcere varicose delle gambe, eccetera).
Sono inoltre possibili infezioni dell’orecchio, peritoneali ed enteriche.
Salmonella spp.
Comprende un vasto numero di sierotipi che possono infettare numerose specie di
animali (soprattutto pollame) dal cui contatto diretto o indiretto si può contrarre una
salmonellosi.
La Salmonella typhi, l’unica patogena solo per l’uomo, è l’agente eziologico del tifo o
febbre tifoide, un’infezione generalizzata con invasione del tessuto linfatico,
caratterizzata da febbre con bradicardia relativa.
La Salmonella paratyphi è responsabile del paratifo, una malattia simile alla
precedente ma con manifestazioni meno gravi e una maggiore partecipazione
gastroenterica, soprattutto di tipo diarroico.
Shigelle spp.
Si conoscono 4 specie enteropatogene: Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella
boydii, Shigella sonnei.
Questi batteri provocano la dissenteria (più grave con Shigella dysenteriae). Nel
bambino l'infezione è molto grave e comporta anoressia, nausea, vomito, diarrea con
sangue, muco e pus nelle feci, e un concreto rischio di disidratazione dato dall’elevato
numero delle scariche (20 o più al giorno). Il contagio avviene attraverso cibo od
oggetti contaminati.