Microbiologia e Sistema Immunitario: Batteri, Virus e Difese dell'Organismo

Riproduzione Batterica

1) I batteri, come organismi primitivi, presentano una riproduzione asessuata (fissione, split o semplice bipartizione) in cui la cellula originaria si divide dando origine a due cellule identiche, senza variabilità genetica.

2) La forma più evoluta di riproduzione è la sporulazione asessuata: in condizioni ambientali avverse (umidità, variazioni di temperatura o mancanza di nutrienti), il batterio forma una spora (copertura resistente) per entrare in uno stato latente. Quando le condizioni migliorano, l'attività metabolica riprende (esospora); se la copertura non si rompe, si parla di endospore.

3) Il processo di sporulazione è osservabile in muschi, funghi, felci e alcune alghe, permettendo loro di espandere la distribuzione geografica, sebbene questo metodo non consenta variabilità.

4) La forma primitiva di riproduzione sessuale è la coniugazione, che consiste nello scambio di segmenti di DNA dal donatore al ricevente, conferendo a quest'ultimo una maggiore resistenza agli antibiotici.

5) Per la coniugazione, due batteri devono unirsi creando un ponte (pili) attraverso il quale i geni extra-cromosomici (plasmidi) vengono trasferiti al batterio ricevente.

6) Coniugazione dei cromosomi: i geni trasferiti su un cromosoma tramite plasmidi permettono al batterio ricevente di acquisire variabilità genetica.

Concetti Chiave

• Bipartizione
• Sporulazione
• Plasmidi

Antrace

1) È una delle malattie batteriche più aggressive, utilizzata anche come arma biologica.

2) Il batterio patogeno si trova nel suolo (serbatoio) e colpisce uomini e animali. Forma spore che rimangono in letargo per lunghi periodi grazie a una struttura resistente (esina e intina), facilitando la sua distribuzione geografica.

Virus: Patogeni e Struttura

1) Sono macromolecole con un rivestimento proteico contenente acido nucleico (DNA o RNA).

2) Sono parassiti obbligati: per il metabolismo devono utilizzare il materiale genetico delle cellule parassitate.

3) Si presentano sotto forma di cristalli e sono considerati il primo legame tra il mondo vivente e quello non vivente.

4) Non essendo cellule, non sono inclusi in alcun regno. Vengono designati come parassiti, come i batteriofagi (che parassitano i batteri).

5) Parassitano piante, batteri, animali ed esseri umani, causando malattie letali.

6) Non possono essere controllati dagli antibiotici, poiché questi sono specifici per i batteri. I virus si riproducono rapidamente; ad esempio, l'HIV in stadio terminale genera l'AIDS.

7) A causa della loro aggressività, sono usati come armi biologiche. Esempi di malattie virali: Influenza, raffreddore, morbillo, herpes, verruche, AIDS, epatite, mononucleosi, rosolia, varicella, rabbia, parotite, poliomielite, vaiolo, candilomi, hantavirus, influenza aviaria.

8) In Cile, l'hantavirus ha causato un alto tasso di mortalità negli ultimi anni.

Batteriofagi e Replicazione Virale

1) Il batteriofago è un virus capace di parassitare i batteri. Può seguire un percorso litico (distruzione del batterio) o un percorso lisogenico (integrazione del materiale genetico virale nel DNA batterico, formando un profago).

2) Quando il virus si duplica all'interno della cellula ospite senza capside, viene chiamato virione.

3) I virioni sono molecole proteiche capaci di alterare il metabolismo cellulare, causando malattie come il morbo della mucca pazza.

4) Fasi della replicazione virale:

• Penetrazione: il virus si lega ai recettori della membrana cellulare.
• Duplicazione: il materiale genetico viene copiato.
• Trascrizione: il materiale genetico virale funge da modello per l'RNA.
• Sintesi proteica: avviene nel citoplasma dell'ospite.
• Assemblaggio: formazione del rivestimento proteico.
• Rilascio: uscita dalla cellula per rottura o gemmazione.

Sistema Immunitario e Difese

Il corpo umano possiede meccanismi di difesa meccanici e chimici:

• Barriere fisiche: Pelle, muco, peli, ciglia.
• Secrezioni: Lacrime, saliva (lisozima), urina, succhi gastrici.
• Risposte sistemiche: Febbre, infiammazione, interferoni, globuli bianchi.

Globuli Bianchi (Leucociti)

I globuli bianchi sono le cellule principali della difesa immunitaria. Si dividono in:

• Linfociti B: Responsabili dell'immunità umorale (produzione di anticorpi).
• Linfociti T: Responsabili dell'immunità cellulare (maturano nel timo).

Caratteristiche principali: Fagocitosi, diapedesi (capacità di attraversare i capillari) e chemiotassi positiva.

HIV e AIDS

L'HIV è un retrovirus che colpisce il sistema immunitario, in particolare i linfociti T CD4. La fase finale dell'infezione è l'AIDS. Non esiste una cura definitiva, ma la terapia tripla può rallentare la progressione della malattia.