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Dinamica delle popolazioni batteriche
Università degli Studi di Genova, Scuola di Scienze Mediche e
Farmaceutiche
DISC
Sezione di Microbiologia "C.A. Romanzi",
Largo Rosanna Benzi, 10 - 16132 - Genova
tel. +39 010 353.38136 - fax +39 010 353 7651
I MICETI
Considerati per molto tempo dei vegetali, sono organismi unicelulari, eucarioti, aerobi o anaerobi
facoltativi che si sviluppano per estensione continua con formazioni di ramificazioni cellulari.
Immobili, sono largamente diffusi, potendosi presentare in elementi singoli (lieviti) o come colonie
filamentose multicellulari (muffe).
In natura vivono negli strati superficiali del suolo o come commensali (commensalismo= associazione
tra animali di cui uno riceve vantaggi mentre l’altro non è nè avvantaggiato, nè danneggiato) di vari
organismi vegetali ed animali. Una cellula singola può dar luogo a forme filamentose multinucleate, a
gemmazioni, a organi di fruttificazione con numerose spore e a celule sessualmente differenziate. Sono
ubiquitari e necessitano di substrati organici per la crescita; le spore sono veicolate dall’aria.
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MICETI - Lieviti (tallo unicellulare)
- Muffe (tallo miceliale)
- Funghi dimorfi (lieviti a 37°C, soprattutto nei tessuti infetti; muffe a
25°C in coltura.
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MUFFE
Elemento fondamentale della crescita è l’ifa: struttura ramificata tubulare di 2-10; via via che si
sviluppa una colonia o tallo, le ife formano una massa di filamenti intrecciati detta micelio.
Le ife che penetrano nel terreno per assorbire sostanze nutritive costituiscono il micelio vegetativo,
quelle proiettate sopra la superficie del terreno, quindi a contatto con l’aria, il micelio aereo.
Poiché la parte aerea spesso porta cellule riproduttive è anche nota come micelio riproduttivo. La
maggior parte delle colonie è costituita da un intreccio di ammassi secchi irregolari e filamentosi, al cui
centro vi sono cellule morte per lo scarso contenuto di alimentri e accumulo di sostanze tossiche (acidi
organici). Le ife sono suddivise da setti parietali. I miceli non settati sono cenocitici cioè i loro
nuclei sono circondati da masse continue di citoplasma.
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LIEVITI
Organismi unicellulari ovali disposti a volte a catenelle (pseudoife). Citologia: cellule eucariotiche con
numerosi cromosomi e membrana nucleare, mitocondri, reticolo endoplasmatico e vacuoli. Il
citoplasma dele cellule in crescita è ricco di ribosomi (costante di sedimentazione 80S) alcuni dei quali
legati a strutture membranose del reticolo endoplasmatico (microbodies); corpi membranosi e granuli
di inclusione di natura lipidica o glicogeno, completano il quadro citologico della cellula fungina. La
loro parete cellulare che a differenza dei batteri manca di peptidoglicano,
componenti
lipopolisaccaridici e di acidi teicoici, presenta vari polisaccaridi, complessi proteici e peptidi che nel
loro insieme individuano una parte rigida microfibrillare ed una plastica amorfogranulare.
La parte microfibrillare è costituita da cellulosa o da un suo analogo, il glucano, o da chitina con
residui di N-acetilglucosamina; questi sono legati tra loro mediante ponti -1-4. Un altro tipico
componente polisaccaridico della parete è il mannano.
Le funzioni della parete cellulare fungina, non indispensabile per la vitalità del fungo (sferoplasti o
protoplasti vitali dopo digestione da parte di enzimi capaci di idrolizzare vari polimeri parietali), sono
principalmente quelle di proteggere dalle variazioni osmotiche, consentire l’interazione con l’ambiente
e l’ospite. Per i funghi che possiedono la capsula formata da strutture fibrose (Criptococcus
neoformans), la stessa ha capacità di aderire a varie superfici ed è un importante fattore
antifagocitario.
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RIPRODUZIONE
I miceti si riproducono per mezzo di spore che possono avere un’origine sessuale (funghi perfetti) o
asessuale (funghi imperfetti). Questi due tipi di riproduzione in genere si alternano nel ciclo vitale di in
fungo.
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Riproduzione asessuata: i nuclei si dividono dando luogo a cellule polinucleate; si ha formazione di un
nuovo clone senza intrvento di gameti e fusione nucleare per:
1. sporulazione seguita da gemmazione delle spore
2. gemmazione
3. frammentazione dele ife.
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Le spore asessuate possono essere localizzate agli apici e ai lati delle ife, o all’interno di esse. Nel
primo caso verranno definite conidi, nel secondo artrospore e clamidospore. Le clamidospore
ricordano in parte le spore dei batteri essendo caratterizzate da un involucro molto spesso che
conferisce resistenza al calore e all’essiccamento (endosporulazione). Le artrospore si formano per
frammentazione delle ife e i condi per processo simile alla gemmazione. Le spore presentano anche più
nuclei, morfologia variabile e caratteristiche che possono essere importanti per la loro identificazione.
La gemmazione costituisce il meccanismo principale riproduttivo dei funghi: la cellula madre dà luogo
per estroflesione alla cellula figlia molto più piccola. Rimane sulla parete della cellula genitrice una
cicatrice da distacco detta ”cicatrice da gemmazione”.
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Riproduzione sessuata: il processo avviene secondo le seguenti tappe:
1. il nucleo della cellula donatrice (maschile) penetra nella cellula ricevente (femminile);
2. il nucleo maschile e quello femminile si fondono a formare uno zigote diploide;
3. attraverso una meiosi il nucleo diploide dà origine a 4 nuclei aploidi alcuni dei quali possono essere
ricombinanti genetici. La condizione di aploidia si associa spesso ad un lungo periodo di sviluppo
vegetativo.
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FIG.1: l’accoppiamento porta a formazione di un dicariote e, in seguito a fusione dei nuclei, ad una
cellula diploide.
CICLO PARASESSUALE (RICOMBINAZIONE MITOTICA)
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E’ un fenomeno di ricombinazione tra DNA parentali senza intervento di gameti differenziati;
dimostrato in Aspergillus si svolge nelle seguenti tappe:
1. Fusione di ife e presenza nello stesso citoplasma di nuclei aploidi. L’eterocarionte può rimanere
stabile e i 2 nuclei possono dividersi in modo singolo.
2. Raramente si ha fusione dei 2 nuclei con formazione di nuclei diploidi eterozigoti che tendono a
dividersi in sintonia con nuclei aploidi.
3. A bassa frequenza 1-10.000 i nuclei diploidi ricombinano tra loro.
4. Formazione dei nuclei aploidi, cellule e nuclei di DNA parentale e ricombinato.
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TASSONOMIA
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FICOMICETI: hanno ife prive di setti, spore asessuate contenute in sacchi detti sporangiofori;
possono avere ciclo sessuale specie le forme acquatiche.
ASCOMICETI: presenza di aschi, strutture sacciformi che contengono spore sessuate (ascospore);
queste ultime sono prodotte a seguito di accoppiamento sessuato. In un asco vi sono 8 ascospore.
BASIDIOMICETI: si distinguono per le loro spore sessuate dette basidiospore perché si formano in
strutture specializzate dette basidi. Funghi delle piante alcuni producono alcaloidi tossici per l’uomo o
di interesse farmacologico (ergotamina e muscarina)
DEUTEROMICETI (FUNGHI IMPERFETTI) comprendono la maggior parte di funghi patogeni per
l’uomo; la denominazioni di “funghi imperfetti” deriva dal fatto che non sono mai stati visti fenomeni
di sessualità. Le ife sono settate e i conidi simili a quelli degli ascomiceti.
TIPI DI MICOSI
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Possiamo suddividere le micosi in 4 gruppi principali a seconda del tessuto di volta in volta interessato
dal tipo di infezione.
1. Micosi sistemiche o profonde (primarie ed opportunistiche) che interessano prevalentemente
gli organi interni ed i visceri; spesso sono disseminate coinvolgendo tessuti differenti.
2. Micosi sottocutanee che interessano cute, sottocute, fasce muscolari ed ossa.
3. Micosi cutanee che interessano l’epidermide, i capelli e le unghie; i responsabili di queste
affezioni sono detti dermatofiti e le relative paatologie vengono chiamate dermatofitosi o
dermatomicosi.
4. Micosi superficiali che interessano solo i peli e gli strati più superficiali dell’epidermide.
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PATOGENESI:
Le micosi sistemiche primarie sono l’Istoplasmosi (Histoplasma capsulatum), la Blastomicosi
(Blastomyces dermatitidis), la Coccidioidomicosi (Coccidioides immitis) e la Criptococcosi
(Cryptococcus neoformans). Sono causate da funghi saprofiti del suolo. L’infezione viene contratta per
inalazione delle spore che arrivate nel polmone provocano una micosi polmonare primaria. Dai foci
polmonari i germi sia per via ematogena che per via linfatica possono coinvolgere altri organi con
formazione di ascessi e granulomi. Non esiste la trasmissione interumana.
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Le micosi sistemiche opportunistiche che coinvologono cute, mucose ed organi interni possono essere
causate sia da lieviti che da muffe. La premessa per la loro comparsa è la notevole debolezza delle
difese da parte dell’organismo; anche per questo sono più frequenti in pazienti affetti da diabete,
neoplasie maligne, soggetti trattati per lunghi periodi con antibiotici a largo spettro, con farmaci
immunosopressori o con corticosteroidi, pazienti trapiantati, pazienti in radioterapia, soggetti
immunodepressi (AIDS).Le malattie prodotte da questi microorganismi possono interessare l’apparato
respiratorio (Aspergillosi) o le mucose e la cute (Candidosi).
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Le micosi sottocutanee sono causate da funghi che penetrano attraverso ferite della cute; essi
provocano infezioni locali, croniche e granulomatose. L’incidenza riguarda più frequentemente le
regioni tropicali e subtropicali (Sporotricosi).
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Le micosi cutanee sono determinate da funghi filamentosi che si trasmettono direttamente mediante
contatto umano e indirettamente tramite indumenti o animali. La localizzazione dei focolai primari
corrisponde al punto di contatto, per questo più frequentemente colpiti sono i piedi e le parti scoperte
del corpo (capelli, cuoio capelluto).
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Le condizioni che favoriscono lo sviluppo di dermatofiti nella cute sono:
1. le cellule dello strato corneo dell’epidermide sono morte e distanti dai meccanismi difensivi
dell’ospite;
2. lo strato corneo ben idratato dalle ghiandole sudoripare e dalla perdita d’acqua transepidermica, ha
una temperatura inferiore a quella del corpo ed il suo pH va da 5.5 a 6.7
3. lo strato corneo è composto da proteine, aminoacidi, lipidi, idrati di carbonio e tracce di elementi
necessari per lo sviluppo dei dermatofiti
4. alcuni siti anatomici favoriscono la colonizzazione e lo sviluppo dei dermatofiti (spazi interdigitali
delle dita dei piedi, pieghe crurali nei maschi, l’incavo dello strato corneo della lamina distale
dell’unghia, ipercheratosi dello strato plantare).
alcuni prodotti cosmetici alterano il microambiente di aree limitate dello strato corneo.
Esempi di micosi cutanee:
1. Tinea corporis: (Es.Microsporum canis) su cute priva di peli
2. Tinea pedis (piede d’atleta): (Es. T. rubrum ) colpisce soprattutto le gambe
3. Tinea capitis ( Es.T. tonsurans) colpisce prevalentemente i cuoio capelluto .
4. Tinea unguium (Es. T. rubrum) coinvolge le unghie.
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CANDIDOSI DEL CAVO ORALE
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Le infezioni di interesse stomatologico sono in costante aumento e per il gran numero di portatori di
protesi ortodontiche e per la localizzazione orale di mughetto in pz. affetti da HIV. La possibilità di una
sucessiva disseminazione dell’infezione suggerisce di intervenire precocemente con opportuni
trattamenti igienici e farmacologici. Il cavo orale rappresenta la “finestra aperta” sull’apparato
digerente e come tale riconosce un ecologia microbica assolutamente originale; C. albicans per es. è
ospite costante di tutto il tratto digerente. In assenza di manifestazioni cliniche il suo riscontro nel
cavo orale assume la connotazione di saprofitismo che esclude la necessità di trattamento
farmacologico. Numerosi fattori possono rompere questo normale equilibrio: l’alimentazione e
soprattutto diete carenti di apporto vitaminico e ricche di carboidrati, la cattiva igiene orale di denti e
gengive, l’abitudine al tabagismo.
Le localizzazioni fungine primarie o successive a disseminazione possono interessare direttamente la
mucosa del cavo orale, possono coinvolgere la mucosa della lingua o le commissure delle labbra. I
quadri clinici vanno dalla stomatite alla candidosi acuta pseudomembranosa (mughetto), dalla glossite
eritematosa alla cheilite angolare.
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Il mughetto costituisce la forma più comune di stomatite da Candida albicans; esso è caratterizzato
dalla comparsa in qualsiasi punto della mucosa orale di un essudato biancastro (da cui il nome)
cremoso disposto spesso in macule a spruzzo o a chiazze e simulante un’infezione difterica. Le
“pseudomembrane” se rimosse lasciano intravedere la mucosa sottostante eritematosa e dolente. Il
materiale del mughetto è costituito sia da componente miceliale che da cellule in desquamazione,
leucociti e fibrina. Il quadro clinico può comparire a qualsiasi età ma è più comune nella prima
settimana di vita per la contaminazione del neonato durante il parto.
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DIAGNOSI:
L’accertamento diagnostico per le infezioni fungine comporta l’esecuzione di esami di laboratorio
basati essenzialmente sull’osservazione a fresco del materiale prelevato dalla sede della lesione,
opportunamente stemperato in soluzione fisiologia sterile ed eventualmente pretrattato con idrossido
di potassio.
L’esame colturale su terreni selettivi (Agar-Sabouraud) con l’aggiunta di cloramfenicolo e
cicloesimide, con un pH di 5-6 permette la sucessiva identificazione.
Esiste anche la possibilità di dimostrare anticorpi contro antigeni fungini nel siero del paziente
(sierologia).
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Tabella 1: Principali agenti antifungini
FARMACO
Nistatina,
anfotericina
(polienici).
TOSSICITA’
Elevata per
sistemica
Variabile.
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Miconazolo,
Econazolo,
Chetoconazolo,
Fluconazolo
(imidazolici)
MECCANISMO
D’AZIONE
Si legano agli steroli
B della
cellula
fungina,
destabilizzandola.
Citocidi.
Blocco della sintesi
di
ergosterolo.
Citostatici e citocidi.
Fluorocitosina
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Griseofulvina
Inibizione
della Moderata.
sintesi degli acidi
nucleici, fenomeni
di sinergismo con i
farmaci
polienici.
Citostatica.
Blocca la sintesi del Significativa
fuso mitotico
INDICAZIONE
TERAPEUTICA
via Candidosi
mucocutanee
(Nistatina).
Micosi sistemiche
(Anfotericina B)
Candidosi
micocutanee,
Pitiriasi,
Dermatofizie,
Micosi sistemiche
(chetoconazolo)
Candidosi sistemica,
Criptococcosi.
Dermatofizie
(tigne).
RESISTENZA
Virtualmente
assente.
Rara.
Frequente.
Rara.
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