Microbiologia e Microbiologia Clinica FISIO1-24-25 PDF

SCIENZE PROPEDEUTICHE E BIOMEDICHE MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA CLINICA Prof.ssa Tiziana Musso Libro di testo consigliato: Microbiologia Medica Conte-Mastromarino Esculapio Editrice BIOCHIMICA – Prof. Piccinini BIOLOGIA APPLICATA – Prof. Retta FISICA APPLICATA I – Prof.ssa Guio...

SCIENZE PROPEDEUTICHE E BIOMEDICHE MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA CLINICA Prof.ssa Tiziana Musso Libro di testo consigliato: Microbiologia Medica Conte-Mastromarino Esculapio Editrice BIOCHIMICA – Prof. Piccinini BIOLOGIA APPLICATA – Prof. Retta FISICA APPLICATA I – Prof.ssa Guiot SCIENZE FISIOTERAPICHE I  Principali settori dello studio della microbiologia MICROBIOLOGIA Immunologia Batteriologia Virologia Micologia Protozoologia batteri virus, prioni funghi (miceti) protozoi procarioti forme acellulari eucarioti eucarioti Microbiologia medica: studia il ruolo che i microrganismi hanno nelle malattie e nella salute umana  Tipi di immunità Carico… Immunità innata: basata su molecole e cellule che si attivano rapidamente Immunità adattativa (acquisita): reazione specifica verso alcune parti del microbo (antigeni) – risposta lenta – i linfociti riconoscono l’antigene si moltiplicano e si trasformano in cellule effettrici e cellule memoria.  Tipi di immunità adattativa Anticorpi o Immunoglobuline (Ig) Ig A secretorie nel latte, lacrime… Ig D sulla membrana dei linfociti B CD4 CD8 Ig E allergia, asma Ig G le più numerose, attraversano la placenta, presenti nel colostro Ig M le prime ad essere prodotte  Immunità attiva e passiva Carico… Immunità attiva: naturale - infezione artificiale - vaccinazione Immunità passiva: naturale - madre/feto artificiale - sieri (anticorpi) Vaccinazioni: sfruttano la risposta secondaria che avviene quando un antigene invade un organismo una seconda volta. Più efficace e veloce della primaria. Classificazione dei vaccini microrganismi uccisi es.: epatite A microrganismi vivi e attenuati es.: morbillo, rosolia, tubercolosi tossoidi o anatossine es.: tetano, pertosse, difterite componenti antigenici purificati es.: meningococco, pneumococco (polisaccaridi coniugati con proteine) ricombinanti antigeni ottenuti con tecniche di ingegneria genetica e.: epatite B ad acidi nucleici o a DNA Simona De Grazia Microbiologia e Microbiologia Clinica Microscopio semplice Van Leeuwenhoek (1632-1723) Microscopio composto Hooke (1636-1703)  Principali cause di morte nel 1900 e 2000 Pandemia influenzale 1918 Spagnola 1957 Pandemia influenzale Asiatica 2020 Coronavirus !! Le malattie infettive erano tra le principali cause di morte nel 1900. Oggi le cause più comuni sono le malattie non trasmissibili (MNT: malattie cardiache, ictus, cancro, diabete e malattie polmonari croniche). Tra le causa di morte permangono le malattie respiratorie causate da virus con infezioni batteriche polmonari secondarie o concomitanti.  Contagio (contatto) = possibile trasmissione di microrganismi Contaminazione = apporto o presenza di microrganismi su una superficie Colonizzazione = moltiplicazione del microrganismo in un distretto senza danni Infezione = superamento delle barriere dell’ospite - non necessariamente accompagnata da malattia Malattia = il microrganismo infettante danneggia l’ospite con comparsa di sintomi caratteristici della malattia  Relazione ospite-parassita ♦mutualismo: relazione con vantaggio reciproco dei due organismi ♦commensalismo: rapporto in cui un organismo trae beneficio - l’altro, non viene né danneggiato né favorito ♦parassitismo: un organismo danneggia o vive a spese dell’altro (patogeno) MICROBIOTA (flora microbica): ecosistema complesso di microrganismi costituito da batteri (i più numerosi 1014 batteri/1013 cellule del corpo), virus, protozoi e funghi che vivono in diversi distretti del nostro corpo Distretti colonizzati: Nell’individuo sano alcuni distretti sono e devono rimanere sterili: - sangue - organi interni - sistema nervoso Tra microbiota ed ospite si instaura Carico… una simbiosi mutualistica Vantaggi per l’ospite: - produzione di vitamine e fattori nutrizionali - maturazione del sistema immunitario - competizione con patogeni Vantaggi per il microbiota: - disponibilità di nutrienti - condizioni ambientali ottimali (temperatura, pH)  Microbiota intestinale Oltre il 70% del microbiota vive nel tratto gastrointestinale In condizioni normali i microrganismi vivono in equilibrio tra loro (eubiosi) Quando tale equilibrio si altera per varie cause (es terapia antibiotica) alcune specie prendono il sopravvento (disbiosi) Disbiosi intestinale indotta da antibiotici: gli antibiotici alterano il numero e il tipo di batteri intestinali Clostridium difficile prolifera in modo eccessivo e provoca diarrea e/o colite di diversa gravità Ripristino del microbiota con probiotici (fermenti lattici)  Microbiota della cute Microbiota del cavo orale Implicazione nella formazione della placca Carie: batteri con metabolismo fermentativo producono acidi che corrodono lo smalto  CARATTERISTICHE DEI MICRORGANISMI PATOGENICITA’: capacità di un microrganismo di causare malattia VIRULENZA: misura la patogenicità di un agente - esempio: all’interno della specie Salmonella, S. typhi, agente causale del tifo addominale o febbre tifoide, ha virulenza maggiore rispetto a S. enteritidis responsabile di forme gastrointestinali - per l’epidemiologo la virulenza di un agente è correlata alla proporzione di ammalati che vanno in contro a malattia grave (o muoiono) OPPORTUNISMO: capacità di causare malattie solo in condizioni di aumentata suscettibilità (patologie preesistenti, immunosoppressione)  Le infezioni si possono suddividere in endogene ed esogene in base alla provenienza dei microrganismi che colonizzano l'ospite INFEZIONI ENDOGENE I batteri che abitualmente vivono nell’organismo senza causare problemi possono dare origine a un’infezione endogena in due modi differenti: 1) abnorme espansione numerica di batteri che costituiscono la normale flora microbica - enteriti da clostridi dopo trattamento antibiotico 2) trasferimento di batteri della flora microbica in siti del corpo normalmente sterili (sangue, tessuti) - endocarditi da streptococchi orali - infezioni delle vie urinarie da batteri intestinali - peritoniti per trasferimento di batteri intestinali INFEZIONI ESOGENE - i microrganismi provengono dall’esterno Fonte o serbatoio di infezione: - uomo (malati o portatori sani) - animali (zoonosi) - ambiente (acqua, terreno) VIE DI TRASMISSIONE trasmissione orizzontale: tra individui diversi e tra di loro indipendenti trasmissione verticale dalla madre al feto/neonato - per via transplacentare (infezione congenita) - durante il passaggio del feto nel canale del parto (infezione perinatale) - attraverso l’allattamento (infezione postnatale). La trasmissione orizzontale può essere diretta o indiretta Diretta: il passaggio dell’agente infettante dal malato (o portatore) al sano implica un rapporto di contiguità senza che nessun oggetto faccia da tramite (persona-persona, animale-uomo, tramite droplets=goccioline di secrezioni respiratorie che viaggiano a breve distanza) droplet espulse quando si starnutisce, si tossisce o si parla, possono coprire distanze fino a 1-2 m e rimangono per un breve tempo sospese nell’aria…Coronavirus..  Indiretta: l’agente infettante soggiorna più o meno a lungo nell’ambiente esterno e si trasmette tramite veicoli (acqua, suolo, cibo, aria, fomiti) e vettori (insetti e aracnidi) Trasmissione per via aerea: goccioline di secrezioni abbastanza piccole da rimanere sospese in aria per un lungo periodo Fomite: mezzo inanimato contaminato a distanza Trasmissione parenterale: l’agente causale è veicolato dal sangue. Es. HIV, HBV Diretta - rapporti sessuali Indiretta - emotrasfusione, punture o ferite accidentali con oggetti infetti e l'uso promiscuo di siringhe.  INFEZIONI OSPEDALIERE (NOSOCOMIALI o CORRELATE ALL’ ASSISTENZA) - Infezioni localizzate o sistemiche insorte durante il ricovero in ospedale o dopo le dimissioni del paziente (non manifeste né in incubazione all’ingresso) Caso# 2 e 3 = infezione ospedaliera Caso# 1 = infezione acquisita in comunità  - Interessano 5-10% dei pazienti ospedalizzati - Non riguardano solo i ricoverati ma possono interessare tutto il personale Rischio biologico nel personale sanitario M. tubercolosis HBV HCV HIV  PRINCIPALI SITI DI INFEZIONI NOSOCOMIALI Vie urinarie Ferite chirurgiche Vie respiratorie Batteriemie (cateteri IV) Cute Altro FATTORI DI RISCHIO ESTRINSECI INTRINSECI - procedure invasive - età - durata della degenza - malattie croniche - mancata adozione misure di - immunodepressione prevenzione - antibiotico-resistenza Modalità di trasmissione delle infezioni ospedaliere  L’ assistente sanitario è, potenzialmente, un veicolo di germi Corrette norme comportamentali - riducono il rischio di trasmissione di malattie infettive all’assistito - tutelano l’assistente stesso dal contagio Stafilococchi coagulasi negativi Staphylococcus aureus (MRSA=meticillino–resistente) Enterococchi (VRE=vancomicina-resistenti) Escherichia coli, Klebsiella Clostridium difficile Candida albicans Altri Gram negativi  TRASMISSIONE DEI PATOGENI - le apperacchiature per ultrasuoni possono essere contaminate da batteri (Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii) ed essere causa di infezioni nosocomiali - casi di follicolite in pazienti e fisioterapisti dopo utilizzo di piscina riabilitativa (Pseudomonas aeruginosa) -la cheratocongiuntivite da Adenovirus è la più frequente infezione nosocomiale nei reparti di oftalmologia: è causata da contatto diretto con tonometri, colliri, mani del personale TRATTAMENTO DI PAZIENTI CON ESITI DI PATOLOGIE INFETTIVE - riabilitazione respiratoria in malattie croniche come la fibrosi cistica dove è importante prevenire la trasmissione di Pseudomonas e Burkholderia - riabilitazione dopo l'intervento chirurgico di revisione protesica. Gli impianti possono fallire per diverse ragioni: mobilizzazioni (allentamento), infezioni, lussazioni o fattori propri del paziente stesso. -riabilitazione neuro-motoria dei pazienti con sequele neurologiche da patologie infettive (meningiti, encefaliti) -riabilitazione disturbi del linguaggio (afasia) e della deglutizione (disfagia) Afasia provocata da: ictus, trauma cranico, infezione (es: l’encefalite) Disfagia orofaringea: cause iatrogene, metaboliche, neurologiche…e infettive come difterite, botulismo, mucosite BATTERI: unicellulari che replicano per scissione binaria nucleo primordiale nucleo vero Caratteristiche delle cellule eucariotiche e procariotiche Carico…  STRUTTURE ESSENZIALI Cromosoma e citoplasma Ribosomi Membrana citoplasmatica Parete STRUTTURE ACCESSORIE FORMA E DISPOSIZIONE Capsula e glicocalice RECIPROCA Granuli o inclusioni (funzioni di riserva) DEI BATTERI Pili e flagelli Plasmidi codificano per fattori di virulenza (es: antibiotico-resistenza o tossine)  PARETE BATTERICA - Struttura rigida che protegge da danni meccanici ed osmotici - Componente fondamentale è il peptidoglicano - Conferisce una diversa risposta alla colorazione di Gram: Gram-positivi e Gram-negativi - Contribuisce alla patogenicità batterica 0 Biologia dei microrganismi – Microbiologia generale, ambientale e industriale © Pearson Italia S.p.A. In condizioni normali il batterio contiene soluti a concentrazione più elevata rispetto al mezzo circostante La tendenza dell’acqua a penetrare nel batterio è controbilanciata dalla parete Lisozima: Enzima presente nei liquidi biologici con attività antibatterica  Sensibile al LISOZIMA lisozima PEPTIDOGLICANO Formato dalla ripetizione di un’unità strutturale - 2 carboidrati azotati: NAM (specifico dei batteri) NAG (in diversi materiali biologici) - Componente peptidica DAP in Gram- L-lisina in Gram+  Struttura del peptidoglicano Ponte peptidico diretto Gram- Ponte pentaglicinico Gram+  Neosintesi del peptidoglicano penicillina Inserimento nella parete Trasporto attraverso la membrana Fasi inibite da antibiotici Sintesi di precursori nel citoplasma  Gram-positivo Gram-negativo LPS Sottile strato di peptidoglicano Spesso strato di peptidoglicano Membrana esterna contenente Acidi teicoici lipopolisaccaride (LPS o ENDOTOSSINA) Lipide A porzione tossica di LPS  Membrana esterna Struttura bistratificata asimmetrica: strato più interno simile alla membrana citoplasmatica strato più esterno composto da molecole di lipopolisaccaride (LPS) Permette il passaggio di metaboliti idrofili tramite le porine Barriera per antibiotici di grandi dimensioni o idrofobici e lisozima Protezione in condizioni avverse (acidità gastrica) LIPOPOLISACCARIDE (LPS) lipide A - glicolipide ad elevata tossicità (endotossina) core - corta catena di zuccheri costante in tutti i Gram- catena polisaccaridica O proprietà antigeniche (antigene O) olto variabile tra le specie ma anche nell’ambito della stessa specie (varianti sierologiche-serovar-Salmonelle 1000 tipi)  CONCETTI BASE SU SEPSI E SHOCK SETTICO BATTERIEMIA: presenza di batteri nel sangue. Può essere: transitoria - i microrganismi della flora microbica di un certo distretto entrano accidentalmente in circolo (es: a interventi dentali o uso energico dello spazzolino). intermittente - i microrganismi presenti in un processo infettivo entrano in circolo in maniera non costante (es: ascesso, empiema, peritonite) continua - i microrganismi hanno accesso diretto al circolo (es: endocardite batterica, fistole arterovenose infette) Se i batteri sono presenti in quantità limitata il sistema immunitario li rimuove dal torrente circolatorio SEPSI (setticemia): presenza in circolo di massiccia concentrazione di batteri che induce una risposta infiammatoria generalizzata (SIRS). Gittate batteriche persistenti e ripetute a partire da un focolaio infettivo localizzato (polmoniti, meningiti, endocarditi, osteomieliti) anche clinicamente inapparente. Evoluzione in funzione del batterio e della risposta dell’ospite SHOCK TOSSICO: vasodilatazione generalizzata, trombosi (CID= coagulopatia intra-vascolare disseminata), disfunzione multiorgano. Shock endotossico provocato da LPS di Gram - Gram + causano sindrome shock tossico, mediante peptidoglicano acidi teicoici  90% BATTERICHE MICROBIOLOGIA DELLE SEPSI GRAM- (Escherichia coli, Pseudomonas, Klebsiella ) - Ruolo chiave di LPS maggior componente della parete GRAM+ Shock endotossico 36% GRAM+ (Stafilococchi, Streptococchi, Enterococchi) - Mediate da peptidoglicano, acidi teicoici, tossine 10-15% ad eziologia polimicrobica, GRAM – contemporaneamente Gram- e 43% Gram+ ed anche batteri anaerobi 5% FUNGINE Più comuni da Candida ssp ma anche Aspergillus e Cryptococcus - Mediate dai glicani della parete fungina MICOBATTERI (alcol acido resistenti) Il peptidoglicano è ricoperto da una struttura ricca di carboidrati e lipidi Cellula impervia a sostanze dannose (resistenza agli antibiotici) Rallentamento di scambi di nutrienti (crescita lenta) Difficilmente penetrabili dai coloranti (colorazione a caldo)-difficilmente decolorabili  Colorazione di Gram Biologia dei microrganismi – Microbiologia generale, ambientale e industriale © Pearson Italia S.p.A. COLORAZIONE DI ZIEHL-NEELSEN PER MICOBATTERI NEISSERIE: DIPLOCOCCHI GRAM-NEGATIVI PNEUMOCOCCHI: DIPLOCOCCHI GRAM-POSITIVI  MICOBATTERI Espettorato di paziente con tubercolosi  FATTORI DI VIRULENZA CAPSULA protegge dalla fagocitosi FIMBRIE adesione FLAGELLI movimento, adesione ENZIMI coagulasi, ialuronidasi, collagenasi favoriscono la diffusione ESOTOSSINE tossicità per particolari distretti ENDOTOSSINE febbre, ipotensione, CID  Funzioni della capsula E’ un importante fattore di virulenza Conferisce la resistenza alla fagocitosi da parte delle cellule immunitarie Funziona da determinante antigenico (antigene K) consentendo la classificazione dei batteri capsulati in gruppi (Neisseriae meningitidis, Streptococcus pneumoniae). Possibilità di ottenere vaccini a partire da antigeni capsulari Agisce da barriera per molecole tossiche e protegge i batteri dall’essiccamento Favorisce l’adesione ai tessuti dell’ospite e alle superfici inerti (cateteri) e la formazione di biofilm Il biofilm è una comunità di batteri inclusi in un substrato di polimeri organici che aderisce ad una superficie naturale o artificiale Il biofilm è coinvolto in più del 65% delle infezioni batteriche che colpiscono l’uomo Il biofilm svolge un ruolo fondamentale nel promuovere la colonizzazione sulla superficie di corpi estranei come protesi o cateteri vascolari o urinari La placca dentale è un esempio di biofilm che promuove le comuni patologie orali come carie e parodontopatie Il biofilm protegge i batteri dall’azione degli antibiotici mantenendo vitali i germi nel suo interno e interferisce con meccanismi di difesa dell’ospite E’ un fattore di virulenza nelle riacutizzazioni infettive: gli antibiotici agiscono sulla frazione planctonica dei patogeni (singoli) ciò causa un successo temporaneo della terapia e remissione dei sintomi la mancata eradicazione dei batteri del biofilm mantiene attivo il focus infettivo che perpetua il quadro clinico  APPENDICI BATTERICHE: FLAGELLI e PILI o FIMBRIE I FLAGELLI conferiscono motilità Il batterio può spostarsi verso un ambiente favorevole (chemiotassi positiva) o allontanarsi da ambiente ostile (chemiotassi negativa) monotrichi lofotrichi amfitrichi peritrichi Il flaggello è costituito da flagellina subunità proteica fortemente antigenica (definita antigene H) che Endoflagellati: flagelli endocellulari permette la classificazione dei batteri in Es: spirochete (batteri sottili e spiraliformi) sierotipi  PILI O FIMBRIE Appendici costituite da polimeri di una proteina detta pilina Più corti e sottili dei flagelli Si distinguono in pili «comuni» e pili «sessuali» I pili comuni svolgono la funzione di adesine – mediano l’adesione alle cellule ospiti (es: ceppi di Escherichia coli che provocano infezioni delle vie urinarie hanno pili particolari detti pili P che mediano l’adesione con l’epitelio delle vie urinarie e prevengono l’eliminazione del batterio con il flusso di urina) I pili sessuali codificati da particolari geni (fattori F) e di dimensioni maggiori rispetto ai pili comuni, mediano l’adesione tra cellule batteriche e il trasferimento di materiale genetico durante la coniugazione batterica. Pili comuni Pilo sessuale  …altri fattori di virulenza: TOSSINE ED ENZIMI - Le tossine prodotte dai batteri sono classificate in due gruppi principali: ESOTOSSINE e ENDOTOSSINE - Numerose specie batteriche producono ENZIMI che non sono di per sé tossici ma che hanno un ruolo importante nel processo infettivo Enzimi che degradano i tessuti Ialuronidasi: - idrolizzano l’acido ialuronico del connettivo - prodotte da streptococchi, stafilococchi.. - concorrono alla diffusione dei microrganismi nei tessuti Collagenasi: degradano il collagene Coagulasi: - trasforma il fibrinogeno in fibrina - contribuisce alla formazione di parete di fibrina attorno alle lesioni stafilococciche - la fibrina protegge dalla fagocitosi Stafilochinasi e streptochinasi: - prodotte rispettivamente da stafilococchi e streptococchi - favorisce la fibrinolisi e scioglie il plasma coagulato  Esotossine Endotossine Secrete da Gram+ Parte integrante della e Gram- parete dei Gram- Liberata dalla morte batterica  CONFRONTO TRA ESOTOSSINE E ENDOTOSSINE ESOTOSSINE ENDOTOSSINE Proteine secrete da Gram + e Gram - Costituite dal lipopolisaccaride (LPS) Generalmente termolabili – distrutte da presenti solamente nei Gram - temperature >60° (lipide A ha attività tossica) I geni relativi possono essere sul Termostabili cromosoma, su plasmidi o su profagi I geni relativi sono sempre sul Altamente immunogeniche, stimolano la cromosoma produzione di anticorpi neutralizzanti Immunogeniche ma non Modalità d’azione specifica: neutralizzabili dagli anticorpi enterotossine, neurotossine etc.. Profili di azione tossica quasi identici, (lipide A è più o meno Altamente tossiche uguale in tutti i Gram -) Convertibile in TOSSOIDE Di solito provoca febbre (stimolano IL-1 – endopirogeno) TOSSOIDE o ANATOSSINA Moderatamente tossiche, senza - tossina inattivata (con formaldeide) - attività enzimatica, innocue per - priva del potere tossico ma non di ingestione quello immunogeno Non convertibile in TOSSOIDE - impiegata come vaccini  LE SPORE BATTERICHE Le spore sono forme di resistenza prodotte da un numero limitato di specie batteriche (principalmente generi Bacillus e Clostridium) in condizioni di crescita sfavorevoli (es carenza di carbonio azoto, cambiamento di pH o di aerazione) Le spore sono prodotte all’interno di un batterio in forma vegetativa per cui vengono dette anche endospore Sono caratterizzate dall’avere: numerosi strati di rivestimento (corteccia, tunica, esosporio) metabolismo ridotto basso contenuto di acqua libera acido dipicolinico associato a ioni calcio (assente nei batteri in forma vegetativa) Queste proprietà conferiscono alla spora resistenza agli agenti chimici e fisici (essiccamento, temperature elevate, congelamento, radiazioni UV e disinfettanti)  Le spore hanno forma e posizione diversa nell’ambito delle diverse specie Al microscopio appaiono incolori e con alta rifrangenza (oppure si ricorre a colorazioni specifiche) Clostridium (anaerobi) Bacillus (aerobi) Spore in posizione terminale con diametro Spore in posizione centrale superiore a quello del batterio (deformazione del che non deformano il profilo batterio – tipica forma a «bacchetta di tamburo» del batterio del Clostridium tetani) SPORULAZIONE  Germinazione: è la trasformazione della spora nella cellula vegetativa. Si verifica con il ripristino delle condizioni ambientali favorevoli (1) (2) (3) 1) ATTIVAZIONE - Agenti fisici o chimici (calore, cambiamento di pH) danneggiano gli involucri della spora con conseguente permeabilizzazione 2) INIZIAZIONE - La spora avverte le condizioni favorevoli, si ha l’ingresso dei nutrienti (glucosio, adenosina), idratazione, rilascio di acido picolinico, degradazione degli involucri 3) SVILUPPO - Segue un periodo di attiva biosintesi, fuoriuscita delle cellula vegetativa CRESCITA BATTERICA avviene per scissione binaria CURVA DI CRESCITA La crescita batterica richiede nutrienti ed energia (chemioeterotrofi – composti organici) FATTORI NUTRIZIONALI - H2O fattore indispensabile per le reazioni chimiche - Macronutrienti Carbonio (C), Azoto (N), Fosforo (P) - Micronutrienti (elementi in tracce) - Fattori di crescita (vitamine, aminoacidi, nucleotidi) OSSIGENO TEMPERATURA pH  COLTIVAZIONE DEI BATTERI Terreno di coltura mezzo artificiale sterile contenente gli elementi nutritivi necessari per la crescita batterica o DIFFERENZIALI Terreni liquidi o brodi Terreni solidi con 1-2% di agar sciolto a caldo gelifica con il raffreddamento non tossico COLONIE: ogni colonia origina da una singola cellula vitale (Unità Formante Colonia - UFC) Conta vitale: determinazione del numero di UFC presenti in un campione La concentrazione dei batteri (carica batterica) indicata in un’urinocoltura viene solitamente espressa in colonie UFC Terreni complessi e differenziali Mannitol salt agar S. aureus fermenta mannitolo S. epidermidis no  OSSIGENO E CRESCITA MICROBICA AEROBI OBBLIGATI O2 indispensabile - Metabolismo respiratorio. Non fermentano substrati. ANAEROBI OBBLIGATI O2 è letale. Fermentazione o respirazione anaerobica. AEROBI-ANAEROBI FACOLTATIVI O2 non indispensabile. Crescono meglio con O2. Metabolismo sia fermentativo che di tipo respiratorio Superossido Catalasi Perossidasi dismutasi Aerobi obbligati e + + - anaerobi facoltativi Aerotolleranti + - + Anaerobi obbligati - - -  L’effetto della temperatura sulla crescita Tranne Listeria e Yersinia tutti i responsabili di intossicazioni alimentari sono inibiti sotto i 3° Principali patogeni Termofili hanno enzimi attivi ad alta temperatura: DNA polimerasi del Thermus aquaticus nota come Taq polimerasi per PCR  DISINFEZIONE E STERILIZZAZIONE Controllo della carica microbica su presidi medico- chirurgici, ambiente sanitario e alimenti CONTROLLO A PIU’ LIVELLI - Pulizia o detersione - Disinfezione - Sterilizzazione Igiene Igiene Igiene del Disinfezione presidi Sterilizzazione ambiente operatore paziente sanitario sanitario medico- chirurgici 1. Pulizia: Rimozione meccanica di materiale organico dalla strumentazione o dalle attrezzature con acqua e detergenti. 2. Disinfezione: Distruzione delle forme vegetative ma non delle spore su superfici inanimate ad alto livello – attiva su tutte le specie di batteri (incluso M. tuberculosis), virus (inclusi HBV, HIV), funghi a livello intermedio - inattiva M. tuberculosis, le forme batteriche vegetative, la maggior parte di virus e funghi a basso livello - elimina la maggior parte di batteri, virus e funghi ma non M. tuberculosis Pulizia + Disinfezione = Sanificazione 3. Antisepsi: Distruzione o inibizione della moltiplicazione di microrganismi presenti su tessuti viventi effettuata tramite agenti chimici (antisettici).  4. STERILIZZAZIONE: Distruzione ed eliminazione di tutti i microrganismi (patogeni e non) dal materiale trattato comprese le spore MEZZI FISICI Calore - denatura le proteine Radiazioni - alterano acidi - inattiva gli enzimi nucleici -mutazioni letali secco (stufe a secco) ionizzanti (raggi g, raggi X) umido (autoclave) non ionizzanti (raggi UV) fiamma diretta Filtrazione Filtri con pori 0,2-0,4 um MEZZI CHIMICI Agenti alchilanti - ossido di etilene, formaldeide Agenti ossidanti - biossido di cloro, ozono, acido peracetico autoclave  Recommended use of heat to control bacterial growth Treatment T °C Effectiveness Vaporizes organic material on nonflammable Incineration >500o surfaces but may destroy many substances 30 minutes of boiling kills microbial pathogens and Boiling 100o vegetative forms of bacteria but may not kill bacterial endospores Three 30-minute intervals of boiling, followed Intermittent boiling 100o by periods of cooling kills bacterial endospores Autoclave (steam Kills all forms of life including bacterial 121o/15 min endospores. The substance being sterilized must be under pressure) maintained at the effective T 121°C alla pressione di 1 atm in più rispetto all’esterno For materials that must remain dry and which are not Dry heat (stufa a secco) 160o/2 h destroyed at T between 121o and 170o (glassware, metal, not plastic or rubber items) Pasteurization (batch method) 63o/30 Kills most vegetative bacterial cells including pathogens such as streptococci, staphylococci min and Mycobacterium tuberculosis Pasteurization Effect on bacterial cells similar to batch method; 72o/15 sec for milk, this method is more conducive to (flash method) industry  Disinfettanti di uso comune Sostanza Azione Uso Formaldeide (8%) Alchila proteine e acidi nucleici Disinfettante per strumenti (pinze, forbici..) uccide le spore a + 40°C Cloro, ipoclorito di Na Forma acido ipocloroso (HClO) Disinfettante per uso generale (piani di (candeggina) che è un forte ossidante lavoro…) per potabilizzare l’acqua Sali di ammonio Danneggiano le membrane quaternario (detergenti) Disinfettanti ad alte concentrazioni Fenoli Denaturano le proteine e solubilizzano i lipidi Antisettici di uso comune Sostanza Azione Uso Etanolo (70%) Denaturano le proteine e Antisepsi della cute Isopropanolo (50-70%) solubilizzano i lipidi Tintura di Iodio Antisepsi della cute integra Inattivano le proteine Nitrato di argento Antisettico generale. Collirio Sali di ammonio quaternario (detergenti) Danno alle membrane Antisepsi cutanea a basse Fenoli Denaturano le proteine concentrazioni e solubilizzano i lipidi Composti che liberano cloro Formano acido (Clorexidina,Triclosan) ipocloroso (HClO) Saponi disinfettanti  SPORE BATTERICHE MICOBATTERI CISTI PROTOZOARIE Resistenza PROTOZOI relativa dei BATTERI GRAM- vari agenti MICETI patogeni VIRUS NUDI BATTERI GRAM+ VIRUS RIVESTITI