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Batteriologia 1, PATOGENESI MICROBICA - Coggle Diagram

- - - - Gli effetti dannosi sono dati dalla malattia; solo una piccola parte dei batteri è patogena
      - Effetti positivi in agricoltura, alimenti e bevande, prodotti chimici e la salute dell'uomo (come la produzione di antibiotici, scoperta da Fleming con la pennicillina). La maggior parte dei batteri è commensale con l'uomo, ha funzione protettiva
    - - Le colorazioni sono diverse e servono per creare un forte contrasto, per differenziare i vari tipi morfologici e evidenziare alcune strutture.
        I coloranti possono essere
        
        acidi o basici
        
        semplici o differenziati
  - - - La tassonomia convenzionale non richiede l'analisi del genoma, ma considera le caratteristiche fenotipiche che comprendono vari aspetti
        
        morfologia, proprietà delle cellule, e soprattutto della parete (Gram + e Gram -) per la scelta dell'antibiotico
        
        aspetti fisiologici e biochimici, come la temperatura e pH ottimale per la crescita
        
        proprietà immunologiche, gli antigeni superficiali espressi da un certo batterio, le tossine (usate anche per vaccini)
      - La tassonomia genotipica si basa su diversi fattori batterici
        
        ibridazione DNA, per analizzare le somiglianze genomiche e differenziare i batteri
        
        analisi dell'rRNA
        
        sequenziamento DNA
- - - - Le mutazioni che interessano il genoma batterico, e che possono inattivare il gene, sono
        
        delezione
        
        inserzione
        
        duplicazione
        
        inversione
        
        traslocazione
      - Il trasferimento genico orizzontale si ha fra 2 microrganismi diversi; il DNA diventa parzialmente diploide (merozigote) e il donatore esogenote trasferisce al ricevente endogenote. Il verticale viene passato dalla cellula alla progenie
    - - Posso avere vari casi diversi nei Gram - per la coniugazione del pilo
        
        coniugazione F+ e F-, non ho passaggio di DNA cromosomico
        
        coniugazione Hfr (F+ integrato) e F-, in cui è trasportato anche il DNA, ma è possibile che F- non si positivizzi
      - Nei gram + le cellule rilasciano feromoni dalla cellula accettatrice
    - - è l'assunzione di DNA dall'ambiente circostante, da cellule competenti.
        Fu scoperto tramite l'esperimento di Griffith nel 1800 Esperimento Griffith.
        Le cellule possono ottenere competenza anche artificialmente, con shock chimico o elettrico, in cui la membrana viene permealizzata e ho trasporto di geni.
- - - - Membrana plasmatica, solitamente rivestita dalla parete cellulare che dona rigidità
        
        Sottile rivestimento che separa l'ambiente esterno da quello interno; ha una funzione di barriera altamente selettiva. è composta da un doppio strato fosfolipidico con strutture proteiche, che si associano ad essa o la attraversano, ma anche oligosaccaridi, dando una struttura trilaminare a mosaico fluido.
        Rispetto alla eucariota
        
        non ha steroli (tranne nel micoplasma) e quindi non ho opanoidi (per stabilizzazione della membrana)
        
        ha più proteine
        
        ha proteine non glicosilate
        
        La membrana ha varie funzioni
        
        Coinvolta nella trasduzione del segnale ambientale
        
        Interviene nella divisione cellulare i mesosomi servono anche per la riproduzione cellulare, facendo da siti di ancoraggio
        
        Sito di conservazione dell'energia
        
        Regola la permeabilità fungendo da barriera che regola il trasporto di nutrienti con o senza uso di energia; abbiamo vari sistemi
        
        sistema P transferasico, che prevede fosforilazioni a cascata
        
        sistema Atp-Binding-Cassette, tipo di trasporto dato da 3 proteine, l'ATPasi, proteine transmembrana e proteine periplasmatiche
        
        Sede di reazioni chimiche, presenta i mesosomi, invaginazioni per la priduzione di energia
        
        Sito di ancoraggio
        
        Sede di proteine coinvolte nella sintesi di peptidoglicano
      - Citoplasma, gel colloidale al 80% di acqua e 20% di proteine e sali; l'acqua fa da solvente.
        Contiene al suo interno il DNA, RNA ribosomiale, RNA trasnfer
        
        Alcuni batteri sono sporigeni, in assenza di acqua diventano spore
        
        Presenta accumuli di granuli citoplasmatici per mantenere glicogeno e altre molecole per i momenti di carestia
        
        Gli organelli non hanno membrane che li avvolgono, quindi non ho la suddivisione in compartimenti cellulari; così la traduzione e trascrizione avvengono in contemporanea
      - DNA bicatenario circolare lineare, posto nel nucleoide, superavvolto ma non associato a proteine. Presenta numerosi geni su entrambe le eliche. Ha una riproduzione semiconservativa con varie fasi
        
        1) Enzima elicasi che scinde le basi e scioglie la doppia elica
        2) Enzimi che stabilizzano la struttura aperta
        3) DNA pol che aggiunge i nucleotidi
        4) DNA girasi che riavvolge la doppia elica
        
        Dal DNA si passa all'mRNA che serve per la traduzione delle proteine; ho i ribosomi batterici, sede del metabolismo, con una subunità 30S e una 50S (l'ultima con i 3 siti A,B,C)
      - Parete cellulare (specie specifica), all'esterno della membrana; a seconda delle diversità della parete batterica ho due grosse divisioni, i gram positivi e i gram negativi. Assicura forma, replicazione, metabolismo e sopravvivenza della cellula, protegge da farmaci e da lisi e preserva l'intergrità cellulare
        
        Solitamente abbiamo la parete che è formato dal peptidoglicano, a sua volta formato da
        
        unità ripetute di N-acetilglucosammina (NAG)
        
        acido N-acetilmuramico (NAM), ripetuto
        
        peptidi che si legano al NAM
        le varie componenti sono legate fra loro da legami glicosidici β1-4
        Presenta legami crociati peptidici, per stabilizzare la parete
        
        I gram + presentano più legami crociati rispetto ai negativi e con parete più compatta; il primo colorante entra e rimane, non riusciamo a decolorarlo (a contrario del gram - che si decolora). Risulta polare perchè si oppone al passaggio di sostanze idrofobiche.
        Oltre al peptidoglicano ho acidi tecoici, lipotecoici e carboidrati (usati x classificazione cellulare) che legano ioni calcio e magnesio per il fabbisogno cellulare; ho anche proteine intercalate.
        
        è sensibile però al lisozima (secreto dalle cellule umane), che si attacca e lide il batterio e dai β-lattimici
        
        I gram - è meno spesso rispetto al positivo, senza acidi tecoici e lipotecoici, ma con una membrana esterna che si lega al peptidoglicano, creando il lipopolisaccaride; questa protegge la cellula da antibiotici e presenta molecole di trasporto, tipo le porine che formano i canali e pori per il passaggio di sostanze, oltre che l'attacco ai vari epiteli.
        LPS è formato da
        
        lipide A, glicerofosfolipide, che funge da endotossina, e che attacca la cellula ospite. L'endotossina è pirogena e attiva il processo di infiammazione del SI
        
        core, polisaccaride ramificato
        
        antigene O, polisaccaride ramificato che determina i vari sierotipi di alcune specie batteriche
        
        presente in tutti i batteri tranne i micoplasmi (presentano steroli per stabilizzare la membrana) e micobatteri (simili ai gram positivi)
      - Spazio periplasmatico, sostanza gelatinosa che contiene proteine di trasporto, enzimi, oligosaccaridi. Nei gram positivi è tra membrana citoplasmatica e peptidoglicano, nei gram - fra membrana citoplasmatica e membrana esterna
    - - Plasmidi, DNA extracromosomiali, trasmessi da un batterio all'altro tramite coniugazione, che si riproducono indipendentemente. Si dividono in
        
        1) Plasmidi metabolici che codificano geni per la sintesi di nuovi metaboliti
        2) Di resistenza, per resistenza agli antibiotici
        3) Di virulenza
        4) Di fertilità, per la coniugazione
      - Glicocalice, presente in entrambi i gram è un rivestimento esterno dato da polisaccaridi, che si può presentare come capsula o strato mucoso.
        Viene prodotto da fattori genetici e ambientali; permette la colonizzazione di superfici inerti, creando un biofilm.
        Si evidenzia tramite inchiostro di china.
        
        Solitamente peggiora il quadro clinico, come nel caso della fibrosi cistica in quanto il batterio ha due fenotipi
        
        mucoide, che forma biofilm, ed è solitamente più mortale
        
        rugoso, senza biofilm e più facili da eliminare
      - Strutture di motilità, sono tre strutture, flagelli, filamenti assiali e pili
        
        Flagelli, estremità proteiche che permettono movimento per idrolisi di ATP; formato da 9 coppie periferiche che circondano 2 microtubuli centrali. Si compone a sua volta di tre parti
        
        filamento
        
        uncino
        
        corpo basale, che ancora il flagello alla cellula. Nei gram positivi è formato da 4 anelli, nei gram - da due
        
        Presenta diversi tipi di organizzazione spaziale
        
        monotrica, un flagello all'estremità
        
        lofotrica, 2 o più
        
        anfitrichi, un flagello ad ogni estremità
        
        peritrichi, tutti intorno
        
        è fattore di virulenza, perchè permette motilità autonoma, ma è riconosciuto dal SI
        
        Fimbria, fatta da flagelli più corti, composti da pilina; per adesione intercellulare o su superfici abiotiche e biotiche, oltre che la coniugazione e lo scambio di materiale genetico
        
        Filamento assiale, nello spirochete, formata da flagelli intracellulari posti fra parete cellulare e membrana esterna, per movimento del batterio
      - Alcuni batteri fanno le spore, per difendersi da eccessiva essiccazione, disinfettanti, raggi UV e raggi gamma; se le condizioni tornano ottimali la spora germina nella sua forma attiva e aggressiva.
        I batteri Gram - NON sono sporigeni
        
        è una forma di resistenza, inerte ma con pieno potenziale patogeno; protegge il batterio
        
        La sporulazione richiede diverse ore; durante la riproduzione cellulare avrò la produzione di endospore, processo che richiede 8 h. Non è un meccanismo di riproduzione batterica
        
        La germinazione, il processo inverso, dura 90 minuti, con i seguenti passaggi
        
        attivazione (prende zuccheri e amminoacidi dall'esterno)
        
        germinazione, inizio idratazione
        
        esocrescita, enzimi idrolitici degradano le tuniche (strato esterno)
  - - - A seconda della richiesta di ossigeno ho varie suddivisioni
        
        aerobi obbligati
        
        anaerobi facoltativi
        
        anaerobi aerotolleranti
        
        anaerobi stretti
        
        microaerofili
      - Per la temperatura di crescita si dividono in
        
        termofili
        
        mesofili
        
        ipertermofili