Germi patogeni, microbi, microrganismi

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Il termine microbo significa propriamente essere vivente di piccolissime dimensioni. Si tratta di un vocabolo piuttosto antico ed impreciso, quasi sinonimo del più utilizzato e più corretto microrganismo.

Storia della microbiologia

Nel ‘700 il perfezionamento dei mezzi ottici e la messa a punto dei primi microscopi efficaci permise ai naturalisti ed agli scienziati in genere di gettare lo sguardo oltre una frontiera fino ad allora del tutto inesplorata: quella delle forme di vita così piccole da non essere affatto visibili ad occhio nudo. Gli esseri viventi di dimensioni microscopiche colpirono immediatamente la fantasia degli osservatori più acuti, che iniziarono a darne descrizioni sempre più precise a creare una nuova tassonomia che comprendeva generi e specie.

Un ulteriore, importantissmo passo avanti nella comprensione della patogenesi di un gran numero di malattie che affliggevano l’umanità fu lo sviluppo del concetto di infezione. Si giunse infatti a collegare la presenza di alcuni microbi nell’organismo allo sviluppo di determinate malattie, e venne a formarsi il concetto di “”agente patogeno””. Si comprese cioè che la colonizzazione dell’organismo dell’uomo da parte di un numero enorme di esseri microscopici, capaci di riprodursi, poteva determinare uno stato di malattia; e che in alcuni casi una malattia era provocata costantemente da microbi che si assomigliavano molto, tanto da poter essere identificati come specie singola. L ‘800 fu il secolo dei grandi splendori della microbiologia. Durante questo secolo si scatenò una vera e propria “”caccia al microbo”” che portò nel giro di pochi decenni per opera di valenti microbiologi (scienziati che si dedicano alla ricerca ed allo studio delle forme di vita microscopiche) alla identificazione ed alla coltivazione di molti agenti responsabili di un gran numero di malattie infettive.

I successi della ricerca in questo campo culminarono con la scoperta del Treponema che provoca la sifilide e del batterio che dà la tubercolosi (quest’ultimo scoperto dal grande studioso Kock). Il ‘900 è stato invece il secolo che ha visto la scoperta di armi efficaci per combattere la maggior parte dei microrganismi patogeni, sconfiggendoli e guarendo le malattie da essi determinate. La scoperta del primo antibiotico naturale, la penicillina, da parte di Fleming fu solo il primo passo verso la coscienza che i batteri potevano venire uccisi od arrestati nella loro moltiplicazione (e dunque nella loro azione patogena) tramite la somministrazione all’uomo ammalato di sostanze relativamente innocue per le cellule umane ma letali per quelle batteriche. La scoperta aprì un nuovo campo di ricerca, che venne orientato da un lato verso lo studio della costituzione intima dei batteri e delle caratteristiche che differenziano dalle cellule degli animali superiori, e dall’altro verso la ricerca e la sintesi di nuovi antibiotici sempre più potenti.

Oggi la maggior parte delle malattie determinate da microrganismi è curabile con adatti antibiotici, sebbene la continua somministrazione su vasta scala di queste sostanze abbia indotto una pressione selettiva sui batteri tale da far emergere ceppi sempre più resistenti. Il problema non può quindi essere ancora considerato del tutto risolto.

Germi patogeni

Nel gruppo dei germi patogeni sono compresi diversi tipi di microrganismi: batteri, virus, rickettsie, miceti, protozoi.

I batteri. Sono organismi monocellulari primitivi, caratterizzati dalla mancanza di un nucleo ben definito dalla presenza di una membrana che lo separi dal citoplasma cellulare. Anche nei batteri, come nelle cellule superiori, l’informazione genetica è codificata dall’acido desossiribonucleico, o DNA, ma questo è raccolto in una masserella libera nel citoplasma. Non tutti i batteri sono causa di malattie: alcuni sono ospiti innocui, o addirittura utili, dell’organismo, come la flora batterica intestinale; altri diventano nocivi solo in condizioni particolari, per esempio se le difese dell’organismo sono indebolite, o se riescono a penetrare in un apparato dove normalmente non sono presenti: tipico è l’esempio dei batteri della flora intestinale, che possono provocare infezioni se penetrano nell’apparato urinario.

I virus. Sono organismi viventi elementari, costituiti solo dall’acido nucleico e da un involucro proteico. Riescono a riprodursi solo se penetrano all’interno di una cellula e la parassitano, sfruttando il suo apparato metabolico, che produce nuove copie del virus. Molti virus sono causa di malattia: le infezioni virali sono particolarmente temibili, perchè non è stata ancora trovata una cura efficace contro di esse.

Le rickettsie. Sono microrganismi intermedi fra i batteri e i virus: hanno aspetto simile ai batteri, ma riescono a moltiplicarsi solo se parassitano altre cellule. Le rickettsie sono responsabili di numerose malattie: fra queste, il tifo esantematico.

I miceti. Sono organismi unicellulari o pluricellulari, privi di clorofilla, che per vivere devono parassitare altre cellule viventi. I miceti possono svilupparsi superficie dell’organismo o al suo interno. Le micosi superficiali sono molto comuni: di esse fanno parte le tigne e il piede d’atleta. Le micosi profonde, molto più rare, possono assumere un decorso estremamente grave, soprattutto nelle persone debilitate, il cui sistema immunitario non sia efficiente.

I protozoi. A differenza degli altri microrganismi patogeni, i protozoi sono animali monocellulari, e le loro cellule sono provviste di nucleo, come quelle degli organismi superiori. I protozoi possono penetrare nell’organismo con l’acqua contaminata, e provocano in questo caso malattie intestinali come la dissenteria amebica, oppure essere iniettati nel sangue da insetti che fungono da loro vettori: questa seconda forma di trasmissione è caratteristica di malattie come la malaria o la malattia del sonno, trasmesse dalla zanzara anofele e dalla mosca tse-tse.

Divisione dei microrganismi

I “”microrganismi”” in genere possono venire suddivisi in alcuni grandi gruppi. La caratteristica comune dei microrganismi è quella di essere costituiti da una sola cellula (organismi unicellulari); la complessità della struttura è assai variabile. Al limite inferiore della complessità si trovano strutture, i virus, che sono in bilico fra il mondo inerte e quello vivente, comportandosi come esseri vivi solo se in grado di “”parassitare””una cellula ben più complessa di loro.

I protozoi

I microrganismi più complessi sono denominati protozoi. Si tratta di forme di vita assai comuni, che si trovano facilmente nell’acqua stagnante, soprattutto se contenente sostanze vegetali in disfacimento. I protozoi pur essendo unicellulari, sono esseri complessi, dotati di un sistema digerente, di organelli di locomozione, etc. La riproduzione di questi microrganismi avviene di solito per fissione binaria (divisione di un microrganismo in due).

La maggior parte delle specie di protozoi non rappresentano un pericolo per l’uomo; solo un piccolo numero sono patogeni e determinano malattie che, per l’appunto, sono denominate protozoarie. Fra i protozoi patogeni per l’uomo si citano Leishmania donovani, agente eziologico della leishmaniosi viscerale o kala-azar, Toxoplasma gondi che provoca la toxoplasmosi ed Entamoeba hystolitica, agente della enterite amebica e delle manifestazioni ascessuali ad essa collegate.

I batteri

Subito al disotto dei protozoi nella scala della complessità dei microrganismi si trova il gruppo al quale appartengono la maggior parte dei patogeni umani: i batteri. I batteri sono esseri relativamente semplici, non dotati di un sistema digerente ben individualizzabile, che si nutrono per semplice endocitosi e successiva digestione di detriti e di sostanze organiche. Fra i batteri sono ulteriormente distinguibili due altri gruppi gli eucarioti, dotati di un nucleo simile a quello delle cellule degli organismi superiori, ed i procarioti, che non hanno nucleo ed il cui materiale genetico si trova libero nel contesto della cellula.

I batteri patogeni per l’uomo sono moltissimi; vengono qui citati, a titolo di esempio, gli Stafilococchi, gli Streptococchi (due fra i più comuni piogeni), l’agente eziologico del tetano (Clostridium tetani) e quello della tubercolosi (Mycobacterium tuberculosis). Ancora al disotto dei batteri si trovano alcune forme non ben classificabili e non importantissime per la patologia umana, salvo casi particolari (Ricketsie, micoplasmi, etc.); scendendo ancora come complessità si giunge invece al capitolo dei virus.

I virus

I reali confini della patologia virale non sono ancora stati esplorati; la partecipazione dei virus, ad esempio, al determinismo delle forme tumorali nell’uomo è ancora incerta, mentre è stata dimostrata con sicurezza in alcune specie animali. I virus sono dei semplici segmenti di materiale genetico circondati da un involucro protettivo fatto di proteine. Sono suddivisi, a seconda del tipo di acido nucleico che contengono, in virus a DNA e virus a RNA.

Considerati isolatamente dall’ambiente, non sono “”vivi”” nel senso comune della parola; non sono in grado di riprodursi né di effettuare trasformazioni energetiche; si limitano a lasciarsi trasportare passivamente. Quando il virus giunge in un ambiente favorevole (e cioé a contatto con cellule viventi adatte alle sue caratteristiche) esso inizia uno strano ciclo vitale che consiste nel “”parassitare”” le cellule dell’organismo col quale è venuto a contatto, nel deviarne il metabolismo e nel costringerle a lasciare da parte le proprie usuali attività per dedicarsi a “”costruire”” copie del virus stesso. In questa fase il virus è pertanto un essere vivente, che si riproduce, si libera nell’ambiente e va ad infettare altre cellule.

La cellula infetta di solito muore nel liberare i virus riprodotti. Con meccanismo simile si vengono a determinare alcune fra le più comuni malattie dell’uomo, quali l’influenza, il raffreddore, la poliomielite, la varicella, etc. Alcuni virus, quando sono entrati in contatto con la cellula ospite, invece di andare incontro al ciclo testé descritto (detto litico perché porta alla fine alla lisi della cellula parassitata) “”scompaiono”” apparentemente, integrandosi con il genoma della cellula parassitata e diventandone praticamente parte.

Microrganismi e l’uomo

Non tutti i microrganismi sono patogeni per l’uomo; in altre parole, solo una piccola parte delle specie di microbi conosciute sono in grado di indurre uno stato di malattia. Con la maggior parte dei batteri infatti l’uomo vive in un rapporto per così dire “”amichevole””, di volta in volta di simbiosi o di semplice commensalismo o saprofitismo.

Le cavità dell’organismo umano che comunicano con l’esterno sono, con poche eccezioni, colonizzate ampiamente da una flora batterica fisiologica che, lungi dal provocare malattie, rende un buon servizio alla salute dell’organismo, impedendo l’attecchimento di specie patogene e talora sintetizzando sostanze utili (vitamine). Le superfici esterne dell’organismo (cute e orifizi mucosi) sono poi continuamente colonizzate da una flora batterica mista ed altrettanto innocua.