1 le spore batteriche. sono forme di resistenza le spore batteriche

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  • 1 Le spore batteriche
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  • SONO FORME DI RESISTENZA LE SPORE BATTERICHE
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  • 3 Nella seconda met del 1800 Ferdinand Julius Cohn (botanico Polacco) dimostr come l'acqua bollente uccideva le cellule vegetative del Bacillus subtilis, ma non le endospore mettendo cos definitivamente a tacere la vecchia dottrina della "generazione spontanea". Descritte da un gruppo di ricercatori in colture di batteri del suolo presi da un recipiente sigillato per 300 anni Descritte in mummie egiziane di 4000 anni fa
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  • 4 SI ORIGINANO Alcuni bacilli Gram positivi, aerobi ed anaerobi, appartenenti al genere Bacillus e Clostridium, in determinate condizioni ambientali danno luogo alla formazione di particolari cellule strutturalmente e funzionalmente differenziate a cui si da il nome di spore
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  • 5 SI ORIGINANO Le spore batteriche sono delle endospore, ossia che originano allinterno della cellula madre, detta anche sporangio La spora, oltre ai componenti strutturali della cellula vegetativa possiede molecole e strutture cellulari specifiche che condizionano caratteristiche biologiche peculiari: metabolicamente inattiva, altamente resistente agli insulti ambientali e stabile per lunghi periodi di tempo
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  • 6 SI ORIGINANO LA CELLULA MADRE SI DISGREGA E LIBERA LA SPORA NELLAMBIENTE UBIQUITARIE Chi sporula?
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  • 7 ALCUNI BACILLI GRAM POSITIVI Bacillus B. anthracis CARBONCHIO B. cereus TOSSINFEZIONI ALIMENTARI B. subtilis INFEZIONI RESPIRATORIE Clostridium C. botulinum BOTULISMO C. difficile COLITE PSEUDOMEMBRANOSA C. perfringens GANGRENAGASSOSA C. tetani TETANO COCCHI Sporasarcina PATOGENI OPPORTUNISTI RICKETTSIE Coxiella burneti FEBBRE Q
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  • 8 LE ENDOSPORE SONO RESPONSABILI DI NUMEROSI PROBLEMI EPIDEMIOLOGIA ALIMENTAZIONE FARMACEUTICA
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  • 9 STERILIZZAZIONE IN AUTOCLAVE 121C per 15 minuti alla pressione di 1.05 Kg/cm 2 Uccisione di tutte le forme viventi BOLLITURA (100C) INTERMITTENTE Tre intervalli di 30 minuti seguiti da periodi di raffreddamento Prima del secondo e terzo ciclo di bollitura il materiale viene mantenuto a temperatura ambiente per almeno 8 ore 100C = uccisione delle forme vegetative Raffreddamento = germinazione delle endospore SI ELIMINANO
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  • 10 UNO STATO DI CRIPTOBIOSI IN CUI OGNI SINTESI MACROMOLECOLARE E ASSENTE. CARATTERIZZATE DA
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  • 11 La criptobiosi uno stato di vita ametabolico nel quale entrano alcuni organismi semplici in risposta a condizioni ambientali avverse, quali essiccazione, congelamento, e mancanza di ossigeno. Nello stato criptobiotico, tutti i processi metabolici si fermano, impedendo la riproduzione, lo sviluppo e la riparazione. Un organismo in un stato criptobiotico pu vivere essenzialmente per un tempo indeterminato fino a quando le condizioni ambientali tornare ad essere ospitali. Quando ci si verifica, l'organismo torner al suo stato di vita metabolico precedente alla criptobiosi. CARATTERIZZATE DA
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  • 12 CONSENTONO CARENZA DI CARBONIO AZOTO FOSFORO AD ALCUNI BATTERI DI SOPRAVVIVERE IN CONDIZIONI AMBIENTALI SFAVOREVOLI Possono sopravvivere per anni in soluzione di alcool al 70%
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  • 13 RESISTONO A ELEVATE TEMPERATURE RADIAZIONI UV CONGELAMENTO AGENTI BATTERICIDI CONDIZIONI NORMALMENTE LETALI PER LA CELLULA BATTERICA
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  • 14 La SPOROGENESI una particolare espressione della capacit di adattamento cellulare alla disponibilit di nutrienti nellambiente Le spore sono prodotte da cellule sane minacciate dalla fame Knaysi Ogni specie batterica sporigena pu essere indotta a formare spore o mantenuta costantemente in fase vegetativa agendo sulla composizione e la disponibilit dei nutrienti
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  • 15 GLICOLISI La SPOROGENESI un processo altamente energetico in quanto richiede una serie di modificazioni morfologiche e la sintesi di nuovi enzimi e metaboliti
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  • 16 MORFOLOGIA BATTRIDIO Spora centrale che non deforma la cellula madre CLOSTRIDIO Spora centrale con diametro maggiore che deforma la cellula madre PLETTRIDIO Spora terminale che deforma la cellula madre Bacillus anthracisClostridium tetanoClostridium perfringens
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  • 17 SI EVIDENZIANO metodo di Gram metodo di Schffer e Fulton AL MICROSCOPIO OTTICO IN PREPARATI COLORATI AL MICROSCOPIO ELETTRONICO cellula vegetativaspora
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  • 18 SI EVIDENZIANO metodo di Gram AL MICROSCOPIO OTTICO IN PREPARATI COLORATI. La spora appare come un corpicciolo rifrangente e incolore allinterno del batterio, essendo la spora difficilmente penetrabile da sostanze quali i coloranti, per la complessit dei suoi involucri
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  • 19 ULTRASTRUTTURA Le spore batteriche hanno una struttura molto simile a quella della cellula vegetativa ma si differenziano per il fatto di essere circondate da peculiari involucri responsabili dei peculiari aspetti biologici delle spore
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  • 20 ULTRASTRUTTURA La parte centrale, il core, ripete la struttura della cellula vegetativa intorno alla quale si sviluppano una serie di membrane molto peculiari e voluminose
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  • 21 CORE PROTOPLASTO IN FORMA QUIESCENTE circondato di una parete sporale cromosoma addossato alla membrana plasmatica ribosomi, alcuni tRNA, nessun mRNA Small acid soluble proteins (SASP). Sono proteine a basso peso molecolare che consentono alla spora di resistere ai raggi UV. Lenergia conservata sotto forma di 3-fosfoglicerato, invece che ATP, una molecola a minore concentrazione energetica ma pi stabile Acido dipicolinico Enzimi sporali ridotta concentrazione di enzimi della cellula vegetativa ridotto contenuto di H 2 O
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  • 22 ULTRASTRUTTURA Formata da peptidoglicani. Circondata da due rivestimenti. Contiene, inoltre, lacido dipicolinico, un acido che insieme a grandi quantit di calcio stabilizza la struttura Due rivestimenti formati da proteine molto stabili, lipidi (1-2%) e a volte peptidoglicani, circondano la cortex Una sottile membrana di composizione fosfolipoproteica simile alla membrana plasmatica
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  • 23 CORTEX costituita soprattutto di PEPTIDOGLICANO MODIFICATO M olti residui di acido N-acetilmuramico sono sostituiti da anelli di acido lattamico (lattami muramici) siti di attacco degli enzimi della germinazione Formazione di legami crociati tra il peptidoglicano e il dipicolinato di calcio. Ci determina contrazione del peptidoglicano ed eliminazione di acqua per strizzamento E una struttura flessibile poich il peptidoglicano sporale contiene un basso numero di legami trasversi, rispetto a quello della cellula vegetativa. Ci fondamentale per mantenere la disidratazione sporale
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  • 24 Contiene diverse proteine cheratino-simili, molto stabili, ricche di ponti disolfuro. Limpermeabilit di questo strato rende le spore resistenti alle sostanze antibatteriche ed ai coloranti TUNICA SPORALE coat interno (elettronlucido) coat esterno (elettrondenso) ESOSPORIO E una struttura accessoria, di natura fosfolipidica, simile alla membrana plasmatica. Contiene basse concentrazioni di acidi teicoici, acido diaminopimelico e glucosammina. Quando presente determina massima rifrangenza e completa impermeabilit ai coloranti
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  • 25 CORTEX COATS ESOSPORIO TERMORESISTENZA intrinseca composizione molecolare disidratazione mineralizzazione Il ridotto contenuto di acqua delle spore rende le proteine sporali meno attive e pi resistenti alla denaturazione termica. Contribuisce a tale peculiare aspetto biologico delle spore la presenza di acido dipicolinico complessato con ioni calcio, sotto forma di dipicolinato di calcio. La comparsa della termoresistenza si osserva solo dopo che la cellula acquisisce rifrangenza per riduzione del contenuto di acqua e dopo che laccumulo di acido dipicolinico ha raggiunto un limite soglia
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  • 26 CORTEX COATS ESOSPORIO TERMORESISTENZA disidratazione intrinseca composizione molecolare mineralizzazione RESISTENZA Al LISOZIMA RESISTENZA AI SOLVENTI ORGANICI
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  • 27 SPORULAZIONE Processo di differenziamento cellulare DIVISIONE ASIMMETRICA DA UNA CELLULA BATTERICA SI GENERA UNA SOLA SPORA DIFFERENZIAMENTO CELLULARE ATTIVAZIONE DI NUOVI PROCESSI BIOSINTETICI
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  • 28 LINTERO PROCESSO DURA CIRCA 8 ORE E PU ESSERE SUDDIVISO IN 6-7 STADI OGNUNO DEI QUALI E CARATTERIZZATO DA EVENTI BIOCHIMICI E MORFOLOGICI IN PARTE SPECIFICI Addensamento del materiale nucleare Divisione del cromosoma e separazione verso il polo opposto La membrana citoplasmatica si introflette con divisione asimmetrica della cellula in due compartimenti di diversa grandezza Si forma la prespora Si completa il setto di divisione e si formano le diverse membrane che caratterizzano la spora
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  • 29 Il processo di sporulazione nelle prime fasi reversibile. Levento pi importante della sporulazione la sintesi di acido dipicolinico e delle SAPS, che legandosi al DNA lo proteggono dalle radiazioni UV
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  • 30 Nelle prime fasi del processo di sporulazione frequente la produzione da parte dello sporangio di piccoli peptidi ad attivit antibatterica
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  • 31 La sporulazione inizia