Biotecnologie, Batteriologia e Patologie Infettive: Fondamenti e Applicazioni

Biotecnologie e Organismi Transgenici

Le biotecnologie mirano a ottenere organismi transgenici per migliorare diversi aspetti biologici e produttivi:

• Aumento della produttività.
• Resistenza alle intemperie (variazioni di temperatura).
• Azione contro le patologie.

Il DNA Ricombinante

Per ottenere il DNA ricombinante, i geni selezionati con caratteristiche desiderabili vengono integrati nell'organismo da migliorare. Il processo prevede:

• L'uso di enzimi di restrizione batterici che tagliano le sequenze di DNA dei geni selezionati.
• L'isolamento e la duplicazione dei geni, che vengono poi uniti all'organismo ricevente per creare l'organismo transgenico.

Tecniche di Inserimento e Virus

Le tecniche per includere macromolecole proteiche all'interno delle cellule includono l'iniezione, la diffusione e l'uso di virus-missile. I virus sono parassiti che presentano un'attività metabolica solo all'interno dell'ospite. La riproduzione avviene quando l'acido nucleico virale si unisce a quello dell'ospite grazie a specifici enzimi; al di fuori dell'ospite, il virus assume un aspetto cristallino.

Il Sistema Immunitario

L'immunità si classifica in:

• Innata: di origine genetica o acquisita tramite il colostro.
• Acquisita: può essere attiva (tramite vaccino) o passiva (tramite siero).

Effetto di Vaccini e Sieri

• Vaccino: incorpora l'organismo patogeno affinché l'ospite sviluppi i propri anticorpi.
• Siero: fornisce anticorpi già pronti (difese integrate) per contrastare agenti virali o organismi patogeni come batteri, funghi, protozoi e virus.

Classificazione delle Malattie secondo l'OMS

Le malattie vengono classificate in base alla loro origine:

• Infettive: come l'influenza H1N1.
• Ereditarie: come la Sindrome di Down e la Sindrome di Klinefelter.
• Metaboliche: come il diabete.
• Degenerative: come il morbo di Parkinson e l'Alzheimer.
• Traumatiche: crisi e lesioni fisiche.
• Mentali: disturbi psichici.
• Parassitarie: causate da organismi come tenie o ossiuri (pidulle).
• Alimentari: come il botulismo.

Fasi delle Malattie Infettive

Il passaggio degli agenti patogeni da un paziente a un ospite sano avviene attraverso tre fasi:

1. Incubazione: riproduzione del patogeno nell'ospite senza sintomi (da 20 a 50 giorni).
2. Sviluppo: comparsa dei sintomi della malattia.
3. Convalescenza: recupero dell'ospite indebolito, con possibilità di ricaduta.

Morfologia e Biologia Batterica

I batteri sono organismi unicellulari appartenenti al regno delle Monere. Sono cellule procariote senza istoni, cromosomi complessi o mitocondri, ma possiedono ribosomi.

Classificazione per Forma

• Sferica: cocchi (isolati), diplococchi (a coppie), streptococchi (a catena) o stafilococchi (a grappolo).
• Allungata: bacilli (con o senza flagelli).
• Spiraliforme: spirilli.

Colorazione di Gram

In base all'affinità con il colorante di Christian Gram, i batteri si dividono in:

• Gram positivi (+): hanno una parete ricca di acido teicoico e peptidoglicano; trattengono il colorante.
• Gram negativi (-): hanno una parete con lipopolisaccaridi e lipoproteine; sono spesso più resistenti agli antibiotici.

Metabolismo e Utilità

I batteri possono ottenere energia tramite fermentazione (alcolica o lattica). Presentano aspetti positivi e negativi:

• Negativi: causano malattie, decompongono il cibo, contaminano l'acqua e creano placche batteriche.
• Positivi: fondamentali per il ciclo dell'azoto, la produzione di alimenti (yogurt, formaggio), la flora microbica e la lisciviazione del rame (Cu).

Patologie Batteriche e Trattamento

I batteri patogeni causano malattie infettive trasmissibili direttamente o indirettamente (acqua, cibo, insetti). Se non trattati con antibiotici specifici, possono portare alla morte. Colpiscono diversi sistemi:

• Pelle: ascessi, impetigine, scarlattina.
• Sistema respiratorio: difterite, tubercolosi, polmonite.
• Sistema digerente: febbre tifoide, gastroenterite, carie, colera, salmonella.
• Sistema genitourinario: infezioni urinarie, gonorrea, sifilide.

Resistenza e Antibiogramma

I batteri che mostrano maggiore resistenza sono spesso quelli che praticano la coniugazione (riproduzione parasessuale). I Gram-negativi sono generalmente più aggressivi a causa della loro copertura lipoproteica. Per determinare l'antibiotico adeguato, si esegue un test di suscettibilità (antibiogramma): il campione viene inoculato in un terreno di coltura a 37-38°C; l'antibiotico che mostra il maggiore alone di inibizione sarà quello corretto per la terapia.