Il batteri anaerobici Sono quelli che non usano l'ossigeno nei loro processi metabolici. In effetti, molti di questi batteri non possono sopravvivere in ambienti in cui questo elemento è presente, poiché è tossico per loro..
Uno dei processi metabolici svolti da questo tipo di batteri e che è stato più ampiamente studiato è la fermentazione. Questo è un processo che ha un gran numero di applicazioni a livello industriale, legate alla produzione di bevande alcoliche, yogurt e aceto, tra gli altri prodotti..
Allo stesso modo, molti di questi batteri hanno il loro habitat naturale all'interno del corpo umano, trovandosi principalmente nel tratto gastrointestinale. Alcuni sono innocui, ma altri causano varie patologie nel corpo, molte delle quali possono portare alla morte.
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I batteri anaerobici sono tra i primi esseri viventi a emergere sul pianeta. È importante sottolineare che migliaia di anni fa, quando iniziarono ad emergere le prime forme di vita, i livelli di ossigeno nell'atmosfera erano davvero bassi. A causa di ciò, i primi organismi sviluppati avevano altri meccanismi cellulari per ottenere energia.
Infatti, per molte delle specie che compongono il gruppo dei batteri anaerobici, l'ossigeno è altamente tossico. Questo è il motivo per cui alcuni batteri si trovano in habitat in cui non è presente ossigeno..
Allo stesso modo, ci sono batteri anaerobici che supportano la vita in presenza di quantità molto piccole di ossigeno, quindi possono essere localizzati in una maggiore varietà di ambienti. Alcuni di questi batteri fanno parte del microbiota regolare dell'essere umano, in particolare a livello del cavo orale e del tratto gastrointestinale..
D'altra parte, questi batteri svolgono la fermentazione. Questo è un processo catabolico mediante il quale i composti organici vengono degradati a quelli più semplici in assenza di ossigeno. È prodotto principalmente da batteri anaerobici.
Allo stesso modo, non esiste un unico tipo di fermentazione. A seconda del prodotto ottenuto ci sono diversi tipi, come la fermentazione acetica, lattica e alcolica, tra gli altri..
In questi batteri, i vari sistemi enzimatici funzionano perfettamente in assenza di ossigeno. Questo perché usano altri composti come fumarato, nitrato o solfato come accettori di elettroni..
Vale la pena ricordare che molti dei batteri anaerobici sono patogeni umani. Tra le più conosciute e studiate possiamo citare le specie dei generi Porphyromonas, Clostridium Y Prevotella, tra l'altro.
Molti dei batteri anaerobici non possono resistere a trovarsi in ambienti in cui c'è ossigeno, perché questo è tossico per loro. Tuttavia, ce ne sono anche alcuni, nonostante non utilizzino ossigeno, possono sopravvivere in ambienti dove sono presenti diverse concentrazioni di questo gas.
Tenendo presente questo, i batteri anaerobici possono essere suddivisi in tre tipi: anaerobici obbligati, aerotolleranti e anaerobici facoltativi..
Sono anche conosciuti come batteri anaerobici stretti. Sono quelli che non usano l'ossigeno per nessun processo metabolico. La tua tolleranza a questo gas è variabile. Secondo questo, i batteri anaerobici obbligati sono classificati in:
- Rigoroso: tollera solo concentrazioni di ossigeno inferiori allo 0,5%.
- Moderato: può tollerare concentrazioni di ossigeno comprese tra il 2 e l'8%.
Si tratta di batteri che, sebbene non utilizzino l'ossigeno per svolgere alcun processo cellulare, possono vivere negli habitat in cui è presente. Un classico esempio di questo tipo di batteri è il Pronibacterium acnespio, causando molti casi di acne.
I batteri anaerobici facoltativi non usano l'ossigeno per i loro processi metabolici, ma possono vivere in presenza di esso, poiché non è tossico per loro. Svolgono principalmente il processo di fermentazione per ottenere l'energia necessaria. Tra i batteri anaerobici facoltativi più noti ci sono il Escherichia coli e il Staphylococcus aureus.
Per facilitare lo studio dei batteri anaerobici, possono essere raggruppati in base alla loro forma e colorazione in: cocchi gram negativi, cocchi gram positivi, bacilli gram negativi e bacilli gram positivi.
All'interno di questo gruppo ci sono diversi generi come Veillonella Y Megasphaera.
Questo è un genere di batteri gram negativi ampiamente riconosciuto per il loro potenziale fermentativo. Questi batteri fermentano il lattato in acetato e propionato attraverso una via metabolica nota come via metilmalonil-CoA..
Allo stesso modo, sono parte integrante del microbiota di alcune parti del corpo come la cavità orale e il tratto gastrointestinale..
Sono batteri dalla forma tondeggiante che, macchiati con il pigmento di grammo, assumono un caratteristico colore viola..
I batteri di questo genere si trovano come parte della flora batterica del corpo umano. Tuttavia, è possibile che sia la causa di alcuni processi patologici. Questo batterio è stato isolato da perdite vaginali, ascessi ovarici e alcune ferite croniche..
Allo stesso modo, in diversi studi di casi clinici è stato stabilito che le specie di questo genere possono causare una vasta gamma di infezioni nel tratto urinario e nel sangue..
È un genere di batteri che spesso causa lo sviluppo di patologie nell'uomo. Inoltre, fanno parte del microbiota di alcune mucose del corpo, come quella orofaringea e genito-urinaria.
Sono batteri che hanno una forma a bastoncino allungata e sono caratterizzati dall'acquisizione di un colore fucsia quando sottoposti al processo di colorazione di Gram. Questo gruppo di batteri anaerobici comprende diversi generi.
È un genere di batteri che si trovano frequentemente come componenti della flora batterica del cavo orale, del tratto gastrointestinale e della cavità vaginale. Nonostante ciò, quando le normali condizioni del corpo cambiano, questi batteri proliferano in modo incontrollabile.
Quando ciò accade, Prevotella Causano lo sviluppo di alcune infezioni, le più comuni sono quelle che si verificano a livello della mucosa parodontale. Sono stati anche isolati da pazienti con artrite reumatoide..
A questo gruppo appartengono i batteri a forma di bastoncello che hanno uno spesso strato di peptidoglicano nella loro parete cellulare che trattiene le particelle di colorante gram, conferendogli un colore viola. A questo gruppo appartiene un'ampia varietà di specie che causano varie malattie e patologie nell'uomo..
È un batterio gram-positivo caratterizzato dalla produzione di spore, che costituiscono un agente infettivo per l'uomo. Allo stesso modo, questo batterio sintetizza e rilascia alcune tossine, la cui funzione principale è quella di paralizzare i muscoli..
Tra le malattie che questo batterio genera, possiamo citare il botulismo alimentare, che colpisce il tratto gastrointestinale, e il botulismo infantile, che colpisce i bambini piccoli ed è causato dall'ingestione diretta di spore..
Questo batterio è molto conosciuto in campo medico ed è stato oggetto di numerosi studi sugli effetti che genera nell'organismo. Come il resto dei batteri del genere Clostridium, questo batterio produce endospore, che sono molto resistenti ai componenti ambientali.
Allo stesso modo, questo batterio causa negli esseri umani una patologia nota come tetano. Questa malattia è causata dall'ingresso di spore nel corpo, che germinano e iniziano a sintetizzare e rilasciare le tossine di questa specie..
Quando ciò si verifica, le spore interferiscono con la trasmissione degli impulsi nervosi, provocando lo spasmo dei muscoli..
La principale differenza tra batteri anaerobici e batteri aerobici si riferisce all'uso dell'ossigeno e alla capacità di svilupparsi in presenza o in assenza di questo elemento..
In questo senso, i batteri anaerobici non utilizzano l'ossigeno per nessuno dei loro processi interni di produzione di energia. Al contrario, i batteri aerobici lo utilizzano come accettore di elettroni durante il processo di respirazione cellulare, per mezzo del quale degradano molecole di composti organici come il glucosio, ottenendo una grande quantità di energia.
Allo stesso modo, ci sono batteri anaerobici che, oltre a non utilizzare l'ossigeno nei loro vari processi, non possono trovarsi in ambienti ricchi di ossigeno, poiché questo elemento è altamente tossico per loro. Invece della respirazione cellulare, eseguono la fermentazione.
Un'altra notevole differenza tra i due tipi di cellule ha a che fare con il loro habitat. I batteri aerobici si trovano in ambienti in cui l'ossigeno è ampiamente disponibile, mentre i batteri aneroidi sopravvivono in ambienti in cui vi è una completa assenza di ossigeno o dove le concentrazioni di ossigeno sono molto basse..
La coltivazione di batteri anaerobici è un processo in cui devono essere seguite tutte le precauzioni necessarie per evitare di commettere errori. Qui è importante tenere presente che alcune specie di batteri anaerobici non possono avere alcun tipo di contatto con l'ossigeno, poiché questo può essere un agente tossico per loro..
Uno degli elementi da tenere in considerazione quando una coltura deve essere eseguita in laboratorio è il terreno di coltura che deve essere utilizzato. Ogni gruppo di batteri ha determinati requisiti specifici.
Attualmente esistono molti terreni di coltura che possono essere utilizzati per la semina di qualsiasi tipo di batterio. Nel caso specifico dei batteri anaerobici, il terreno di coltura richiede l'aggiunta di un agente riducente, come il tioglicolato o la cisteina..
Allo stesso modo, per ottimizzare i risultati che ci si aspetta di ottenere, può essere aggiunto un indicatore redox, che mostra la possibile presenza di ossigeno, come la resazurina..
I terreni di coltura più utilizzati e consigliati per la semina di batteri anaerobici sono:
- Agar sangue all'anerobio: contiene, tra le altre cose, estratto di carne, estratto di lievito, NaCl, glucosio e peptone, tra gli altri.
- Agar cioccolato: non è molto utilizzato per coltivare batteri anaerobici. Tuttavia, grazie ai suoi componenti è possibile farli crescere lì.
- Phenyl Ethyl Alcohol Agar with Blood - Questo terreno è ampiamente utilizzato per isolare adeguatamente i batteri anaerobici.
- Agar Columbia con colistina e acido nalidixico.
- Tioglicollato: è generalmente arricchito con L-cistina, emina e vitamina K..
- Agar KVLB (kanamicina, vancomicina, sangue laccato): specifico per bacilli Gram negativi.
Una volta selezionato il terreno di coltura da utilizzare, in base ai batteri da coltivare, la procedura può iniziare. In questo senso è necessario creare un ambiente totalmente anaerobico, in cui non ci sia ossigeno. Per ottenere ciò, è possibile seguire due procedure:
- Metodo idrossido di sodio - acido pirogallico: questo metodo si basa sull'ottenimento di un ambiente anaerobico attraverso una reazione chimica, utilizzando, al posto di un agente riducente, un catalizzatore. È una procedura delicata e potenzialmente pericolosa.
- Uso di fiasche anaerobiche: questi tipi di fiasche sono molto utili per la coltivazione di organismi anaerobici. Tuttavia, viene utilizzato solo con organismi che possono resistere al contatto leggero con piccoli livelli di ossigeno..
Allo stesso modo, è necessario creare una sorta di vuoto per procedere con la coltivazione. Questo può essere fatto in diversi modi: rimpiazzando l'ossigeno con altri gas, assorbendo l'ossigeno attraverso metodi chimici o biologici o usando agenti riducenti..
Eseguite queste fasi, si procede all'inoculo per incubare la coltura e attendere il tempo ragionevole per studiare le colonie ottenute. Il tempo di attesa dipenderà dalla specie che si sta coltivando.
Ci sono specie a crescita rapida (18-24 ore) come Clostridium perfringens e ce ne sono altri che hanno una crescita lenta (5-7 giorni) come Propionibacterium.
Questi metodi vengono utilizzati per scoprire il numero approssimativo di microrganismi trovati in una coltura. Nel caso dei batteri anaerobici, esistono diverse tecniche che consentono il conteggio.
Tuttavia, poiché molti di questi batteri non possono entrare in contatto diretto con l'ossigeno perché è tossico, è necessario prestare estrema attenzione quando si mettono in pratica queste tecniche..
In questo senso, verranno qui descritti due metodi: il numero più probabile (per aerobica rigorosa) e il metodo di diffusione su piastra (per anaerobi facoltativi e microaerofili).
Questa tecnica si basa sulla determinazione della presenza o dell'assenza di microrganismi in un campione. Questo viene fatto in repliche di soluzioni consecutive. Il principio alla base di questo metodo è che una singola cellula vivente può svilupparsi, producendo così una coltura torbida..
Per eseguire questo processo, è necessario effettuare una serie di dissoluzioni seriali del campione di coltura. Per questo, è importante utilizzare un terreno di coltura liquido con i requisiti nutrizionali. Fatto ciò, le provette vengono incubate in attesa che i microrganismi crescano.
Dopo il periodo di tempo ragionevole, le provette in cui sono state inoculate una o più cellule batteriche appariranno torbide..
Man mano che le provette in cui aumenta il fattore di dissoluzione vengono riviste, diventano progressivamente meno torbide, poiché contengono sempre meno cellule batteriche. Questo è il caso fino a raggiungere un punto in cui non ci saranno più microrganismi o solo uno.
Infine, la stima della densità di popolazione è ottenuta dal modello di occorrenza in soluzioni seriali e attraverso l'uso di una tabella probabilistica standard progettata a questo scopo..
Questo è un metodo abbastanza semplice. In primo luogo, diverse piastre di Petri con il terreno di coltura devono essere disposte in modo ordinato. Successivamente, l'inoculo di 1 mL di soluzione viene effettuato in ciascuna capsula. È importante notare che le soluzioni contengono il microrganismo da contare..
Quindi, con l'aiuto di una bacchetta di vetro, il materiale inoculato viene distribuito in modo omogeneo coprendo l'intera superficie del terreno di coltura..
Infine, le piastre di Petri vengono incubate nelle condizioni richieste per il tempo necessario per ogni tipo di microrganismo. Infine, vengono contate le colonie che sono state generate.
Molti dei batteri anaerobici sono noti patogeni dell'uomo e producono malattie e patologie che possono addirittura compromettere la vita dell'individuo..
La cavità orale è l'ambiente ideale per molti batteri anaerobici, che vi proliferano e generano alcune patologie come parodontiti, gengiviti necrotizzanti e ascessi, tra le altre..
La maggior parte di queste infezioni si presenta con dolore, lesioni della mucosa e suppurazione del pus, con conseguente aumento della temperatura corporea.
Tra i batteri causali, Porphyromonas gingivalis è quello più frequentemente isolato in queste lesioni.
Una delle vie di infezione di questo tipo di batteri è attraverso l'ingestione di spore (nel caso di batteri sporulati) o di cibo e acqua contaminati..
In questi casi i batteri si ancorano all'intestino e iniziano a danneggiare la mucosa intestinale, innescando sintomi quali: febbre, dolori addominali, feci liquide, gonfiore, nausea e malessere generale..
I batteri anaerobici che possono generare questo quadro clinico sono Clostridium difficile Y Escherichia coli, tra l'altro.
Alcuni di questi batteri, quando entrano in contatto con una ferita aperta, possono infettarla. Se ciò accade, possono essere generate gravi infezioni della pelle, come la cancrena gassosa, il cui agente eziologico è Clostridium perfringes.
I sintomi della cancrena gassosa includono: vesciche piene di liquido sanguinante, enfisema sottocutaneo, forte dolore e febbre alta, tra gli altri.
Un'altra patologia causata da batteri anaerobici a livello cutaneo è la fascite necrotizzante, in cui l'infezione si diffonde oltre il tessuto cutaneo, interessando anche la fascia che circonda i muscoli..
I sintomi includono dolore acuto, eritema grave, vesciche e molto spesso cancrena. Tra gli agenti causali di questa patologia c'è il Staphylococcus aureus.
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