I batteri sono microrganismi procarioti e unicellulari di piccolissime dimensioni nell'ordine di pochi micrometri, molto più grandi dei virus che sono decine di nanometri, ma molto più piccoli delle cellule eucariotiche (animali e vegetali) che sono anche 100 micrometri. I batteri sono visibili solo al microscopio ottico ma anche se non li vediamo sono ovunque. Infatti sono le forme viventi più diffuse sulla terra e vivono anche negli ambienti più inospitali come fondali oceanici e i deserti.
Spesso abbiamo associato i batteri al sudiciume, sporco e a malattie, ma in realtà molti di essi sono particolarmente utili all'uomo e all'ambiente basta pensare ad esempio, ai fermenti lattici dello yogurt o a quelli che costituiscono la flora simbionte intestinale.
Lo studio del mondo dei batteri è complesso e sempre fonte di scoperte, gli studi su quella che una volta era chiamata impropriamente "flora intestinale" e si pensava fosse utile solo per l'assunzione di alcune sostanze nutritive, negli ultimi anni ha portato alla teoria del microbioma e del microbiota, un mondo di batteri che vive con noi ed ha un ruolo protettivo molto importante.
Vorrei facilitare la comprensione dei batteri attraverso dei brevi approfondimenti:
Indice
Vengono classificati in base al loro aspetto morfologico:
cocchi, con forma sferica;
bacilli, con forma cilindrica;
vibrioni - spirilli, con forma ricurva o a spirale;
Ma anche in base al modo in cui si aggregano fra di loro:
diplococchi, disposti a due a due;
streptococchi, disposti in catenelle;
stafilococchi, disposti a grappolo.
Oltre che sulla base della forma, la classificazione dei batteri può essere operata sulla colorazione di GRAM (un procedimento di laboratorio in cui i batteri vengono sottoposti ad alcuni semplici trattamenti). Quelli che reagiscono positivamente, colorandosi di viola scuro, sono classificati nella categoria dei GRAM + (GRAM positivi), viceversa, quelli che non si colorano (viola chiaro) vengono chiamati GRAM - (gram negativi). Questa classificazione ha una valenza importante in campo medico e farmacologico, in quanto GRAM + e GRAM - presentano diversa sensibilità ai vari antibiotici.
Oggi la classificazione entra nel dettaglio e in laboratorio arrivano a distinguere all'interno della stessa specie la presenza o assenza di un gene che offre caratteristiche specifiche. la presenza di quel gene che conferisce una caratteristica sarà indicato con una sigla e un +.
Generalmente per via asessuata, per divisione semplice (o scissione binaria); ogni batterio (cellula madre) si scinde in due parti, dando origine a due cellule figlie identiche all'originale.
La riproduzione batterica avviene in due fasi distinte: incremento delle dimensioni del batterio, che sintetizza e sviluppa le varie strutture cellulari; e la divisione della cellula madre per originare due cellule figlie.
Il meccanismo della scissione binaria favorisce una trasmissione immodificata delle caratteristiche ereditarie; un’eccezione è rappresentata dai batteri sporigeni, ovvero microrganismi che trovandosi in ambienti ostili sono stati in grado di reagire producendo delle spore, ovvero delle cellule in grado di resistere agli agenti esterni. Generalmente i batteri sporigeni sono Gram+.
Gli sporigeni sono in grado di vivere per lunghissimi periodi di tempo senza necessità di nutrirsi. La presenza di spore in organismi ospiti può costituire un serio problema perché vista la loro notevole resistenza ad agenti esterni, sia di tipo fisico che di tipo chimico, non sono eliminabili con facilità.
I batteri possono anche scambiarsi materiale genetico con un processo di trasferimento genetico orizzontale , questo ne aumenta la variabilità e la resistenza all'ambiente e alle sostanze chimiche.
La capacità di riproduzione di un batterio è altissima, ma per fortuna è limitata dall'ambiente e da altri protozoi, batteri e virus.
Si parla di batteri patogeni riferendosi a quelli che sono in grado di provocare una patologia; si parla di patogeni facoltativi quando provocano una patologia soltanto se sono in presenza di determinate condizioni, mentre si parla di patogeni obbligati quando la loro presenza causa sempre e comunque una malattia.
Nel momento in cui i microrganismi patogeni invadono un organismo provocando modifiche sia a livello anatomico sia a livello funzionale si parla di infezione batterica. Negli uomini un’infezione batterica può essere provocata direttamente dalla trasmissione di microrganismi da un soggetto a un altro oppure indirettamente attraverso liquidi, indumenti e altre fonti di contaminazione.
l'utilizzo degli stessi antibiotici per decenni in campo medico ha portato alla ribalta il problema della resistenza batterica ai farmaci antibiotici (farmaco-resistenza o antibiotico-resistenza). L'uso improprio di un antibiotico perchè non appropriato o sottodosato non elimina completamente i batteri e favorisce la selezione di ceppi batterici resistenti che normalmente sarebbero innocui o facilmente eliminabili. I batteri resistenti sono tali per la presenza di un gene che gli consente di annullare gli effetti di antibiotici e disinfettanti, questo è uno dei problemi più seri dal momento che esso spesso provoca diversi fallimenti nel trattamento di patologie che possono essere anche molto gravi. Appare quindi ovvio il notevole interesse che ruota attorno alla comprensione di come alcuni batteri siano in grado di sviluppare una notevole resistenza ai farmaci ad azione antibiotica. Una cosa fondamentale è non abusare degli antibiotici in modo da combattere in primo luogo la resistenza utilizzandoli solo quando è necessario.
Struttura cellula batterica:
Le cellule batteriche (cellule procariote) sono formate da strutture obbligatorie, presenti in tutti i tipi di batteri, e da strutture facoltative, presenti solo in determinate specie batteriche.
Strutture obbligatorie:
parete cellulare : scheletro esterno che conferisce la forma al battere e ne regola l'equilibrio idrico.
membrana citoplasmatica: ha una struttura analoga a quella delle cellule eucariote , contiene anche proteine con carattere enzimatico responsabili di funzioni metaboliche;
citoplasma: è molto povero di organuli cellulari; sono presenti solo i ribosomi, gli organuli deputati alla sintesi delle proteine;
nella cellula batterica non è presente un nucleo vero e proprio; il genoma della cellula, formato da una singola molecola di DNA a struttura circolare strettamente raggomitolata, si trova immerso nel citoplasma.
Strutture facoltative:
capsula: si ritrova all'esterno della parete cellulare; la sua presenza conferisce alla cellula batterica una maggiore patogenicità e resistenza;
flagelli o ciglia: sono appendici filiformi che consentono il movimento della cellula;
spore: alcune specie batteriche, dette sporigene, sono in grado di trasformarsi in spore. Queste rappresentano una particolare forma di resistenza che consente al battere di sopravvivere anche in un ambiente sfavorevole. Le spore sono poi in grado di germinare, ossia di ritornare alla forma vitale, quando si vengano a trovare in un ambiente nuovamente favorevole. I batteri sporigeni, data la loro particolare resistenza, rappresentano un grosso problema per la disinfezione e la sterilizzazione di ambienti e materiali.
I batteri sono presenti dall'alba dei tempi e plasmano il mondo e la nostra esistenza, possono vivere sulle superfici, nelle soluzioni di liquidi, in presenza di pochissimi nutrienti o in condizioni estreme. I batteri sono estremamente mobili perchè si spostano grazie alle particelle sospese nell'aria o alle nostre mani dove sono presenti a milioni e in decine di specie diverse ma esistono anche batteri pericolosi che possiamo vincere con vacini e terapie mirate. Non possiamo vedere i batteri, ma possiamo immaginare facilmente dove sono, perchè sono ovunque e grazie a questo possiamo capire come viaggiano e come riescono a contagiarci.
Foto di copertina WikiImages da Pixabay