Utente:Ginevra Bedin/Sandbox

Tossine

Le Esotossine sono prodotte nella maggior parte dei batteri gram - positivi come parte della loro crescita e metabolismo. Vengono poi rilasciate nell'ambiente circostante. Le Endotossine sono parte della porzione esterna della membrana esterna dei batteri gram - negativi. Vengono liberate quando il batterio muore e la membrana si degrada.

Una malattia si manifesta quando il nostro organismo non è in grado di contrastare l’azione di batteri patogeni. Molte malattie batteriche sono dovute alla produzione di esotossine o endotossine: sostanze tossiche che interferiscono con la normale funzionalità delle cellule.

Esotossine

Le ESOTOSSINE sono proteine che in seguito all’infezione vengono rilasciate dalle cellule batteriche e sono capaci di entrare nel circolo sanguigno e raggiungere tutti i tessuti dell’organismo, comprendono anche potenti veleni che possono essere letali. Le endotossine possono diffondersi nell’organismo anche se il batterio rimane confinato nella sede dell’infezione. Essendo proteine possono alle volte essere inattivate per mezzo del calore.

Tipi di esotossine

Anatossine: sono un particolare tipo di esotossine che ha perso la propria tossicità, pur rimanendo un antagonista per l’organismo e provocando la formazione di anticorpi. Vengono usate per esempio nei vaccini poiché stimolano la produzione di anticorpi specifici senza rappresentare un pericolo per la salute dell’individuo.

- monomeriche

- dimeriche: costituite da un peptide A tossico e un peptide B, che funge da recettore per la cellula bersaglio. I due peptidi sono uniti da un ponte di solfuro, che si spezza quando la subunità B si lega al recettore della cellula vittima, permettendo l’ingresso della subunità A.

- multimeriche

Tipi di esotossine a seconda del meccanismo d’azione:

• Citolitiche: formano dei canali nelle membrane plasmatiche e la cellula muore per lisi osmotica, perde cioè acqua e sali. Lo Staphylococcus aureus produce esotossine citolitiche.
• Ciliostatiche: bloccano il movimento degli epiteli ciliati delle mucose, facilitando la diffusione batterica. Tipica è la tossina della pertosse.
• Neurotrope: agiscono sul sistema nervoso centrale o periferico, impedendogli di funzionare correttamente. Ad esempio la tossina tetanica impedisce al sistema nervoso periferico di rilasciare l’acetilcolina e provoca la morte per paralisi.
• Enterotossiche o entropatogene: agiscono in ambito intestinale e provocano vomito e diarrea, o nel caso dell’esotossina del colera severa disidratazione.
• Pantrope: agiscono inibendo le sintesi proteiche, come avviene nel caso della tossina difterica.              
• Superantigeni: provocano una esagerata risposta infiammatoria da parte dell’organismo e sconvolgono il sistema immunitario fino allo shock emodinamico.

Esempi di batteri che producono esotossine

• Staphylococcus aureus può causare intossicazioni alimentari e indurre la sindrome da shock tossico: una tossina distrugge le cellule del sistema immunitario che accorrono per eliminare i batteri. Le cellule morte si accumulano in una sostanza bianca detta pus.
• Clostridium tetani presente nel terreno e che prolifera in ambienti poveri di ossigeno, produce il tetano, che agisce sul sistema nervoso e sui neuroni la contrazione muscolare, provocando spasmi.
• Clostridium botulinum produce il botulino, che blocca la trasmissione dei segnali neuronali che controllano la contrazione muscolare.

Endotossine

Le ENDOTOSSINE sono componenti lipidici della membrana esterna dei batteri Gram-negativi che vengono liberate quando la cellula batterica muore o viene uccisa da una cellula del sistema immunitario. Tutte provocano in generale gli stessi sintomi: febbre, dolori e alle volte shock settico (pericoloso calo della pressione sanguigna). Le endotossine sono estremamente resistenti agli agenti fisici e al calore, per questo sono frequenti contaminanti ambientali.

Nonostante ciò piccole dosi di endotossine non sono negative per l’ospite, poiché possono stimolare la funzionalità del sistema immunitario positivamente. Bisogna tenere presente che i batteri gram negativi sono presenti nel nostro intestino e liberano piccole quantità di endotossine senza recare alcun danno all’organismo.

Esempi di batteri che producono endotossine

• Neisseria meningitis causa la meningite batterica capace di uccidere per mezzo di uno shock settico.
• Le specie di Salmonella che provocano il 50% dei casi di tossinfezioni gastrointestinali nel mondo di oggi.

La prevenzione

Nel tempo si sono sviluppati antibiotici e altre soluzioni per curare le malattie batteriche. Tuttavia, al passo con le innovazioni, anche i batteri si sono evoluti diventando di nuovo pericolosi; perciò bisogna mettere in atto strategie di prevenzione:

- Il vaccino che previene malattie batteriche come la meningite. In particolare viene consigliato vaccinarsi per malattie a decorso rapido, che è difficile curare e che è meglio prevenire.

- Il preservativo che protegge dalla trasmissione di malattie a trasmissione sessuale quali l’uretrite non gonococcica la sifilide e la gonorrea..

Applicare precauzioni igieniche tutela da molte tossinfezioni alimentari come la salmonellosi.

Fonti

• https://www.pazienti.it/contenuti/anatomia/tossine-batteriche#cs_3
• https://www.my-personaltrainer.it/salute/tossine-batteriche.html
• Campbell Biologia concetti e collegamenti di Reece, Taylor, Simon, Dickey (pagine 152 - 153 - 154 - 155)

Voci correlate

• Tossina
• Endotossina
• Esotossina

Il biorisanamento

Le caratteristiche metaboliche dei batteri procarioti possono essere usate per bonificare siti inquinati, con il biorisanamento. Per biorisanamento s’intende una tecnica per decontaminare il terreno o le falde acquifere contaminate dalla presenza di sostanze tossiche per mezzo dell’utilizzo di microrganismi.

Come funziona il biorisanamento

File:Biorisanamento.jpg

Tramite il processo di biorisanamento le sostanze tossiche vengono trasformate in acqua, biomasse, e anidride carbonica.

I batteri normalmente si nutrono di varie sostanze, alcune delle quali dannose per l’uomo. Se si immette una colonia batterica che si nutre di sostanze tossiche in un ambiente contaminato, i batteri trovano un ambiente favorevole per vivere e riprodursi. Quindi la colonia batterica cresce e si espande fino a colonizzare tutto il terreno contaminato. Le molecole tossiche vengono progressivamente degradate dai batteri in molecole di base come l’ossigeno, l’anidride carbonica,... Quando le sostanze tossiche si esauriscono nell’ambiente la colonia batterica, senza più nutrimento, si riduce e scompare.

Impatto ambientale

L’impatto ambientale del biorisanamento è minimo poiché il residuo dell’attività batterica è facilmente riassorbibile dall’ambiente.

Tuttavia l’impiego dei microrganismi può causare conseguenze sull’equilibrio ecologico dell’habitat. Per questo è preferibile utilizzare dei microrganismi autoctoni, già presenti nell’habitat, poiché i bio agenti sono già conosciuti dagli altri organismi viventi nell’ambiente e si riduce il rischio di compensare l’equilibrio ecologico.

I procarioti sono un esempio di batterio utilizzato nel campo del biorisanamento. Sono essenziali nell’ecosistema naturale ma sono anche impiegati per contenere l’inquinamento causato dall’uomo.

Letto percolatore

I procarioti decompositori sono usati negli impianti di depurazione delle acque reflue, dove trasformano detriti solidi in fertilizzanti o simili.

I liquami vengono trattati con sistemi che usano microrganismi come quello dei letti percolatori (vedi foto): dei tubi orizzontali ruotando spruzzano i liquami su un letto di rocce porose, che funge da filtro, dove funghi e batteri eliminano gran parte dei liquami. Il liquido filtrato viene poi raccolto, sterilizzato e rilasciato nelle acque.

Sono in corso ricerche per produrre con l’ingegneria genetica batteri in grado di bio risanare.

Fonti

• https://www.ecoage.it/biorisanamento.htm
• https://www.abmstudio.info/le-tecnologie/letti-percolatori-e-dischi-biologici
• Campbell Biologia concetti e collegamenti di Reece, Taylor, Simon, Dickey (pagina 155)

Voci correlate

• https://it.wikipedia.org/wiki/Biorisanamento