microbiologia controllo

Il controllo dello sviluppo e della crescita dei microorganismi avviene per

Il controllo dello sviluppo e della crescita dei microorganismi avviene per

evitare la trasmissione di malattie e infezioni, impedire la contaminazione e il biodeterioramento

quanti sono i metodi per il controllo

fisico con calore e radizioni, chimico con biociti liquidi o gassosi, meccanico con filtri, biologico con tossine virus o predatori

metodo fisico: calore

calore diretto come il becco bunsen per sterilizzare le anse, a secco con le stufa o a umido con l’autoclave

l’autoclave

l’autoclave è un dispositivo che utilizza calore umido per uccidere microorganismi ed endospore. L’acqua è a contatto con una resistenza che la riscalda fino a trasformarla in vapore acquo che entra tramite dei pori in un camera sigillata. in questo contenitore aumenta la pressione facendo arrivare la temperatura a 121 gradi, uccidendo le endospore dopo circa 15 minuti.

la pastorizzazione

la pastorizzazione è un processo che utilizza una temperatura controllata per ridurre il numero di microrganismi (carica microbica) patogeni in latte, birra e altri liquidi che sarebbero invece distrutti nell’autoclave. il processo prende il nome da Louis Pasteur che per primo utilizzò il calore per limitare il deterioramento del vino.

metodo fisico: radiazioni

le radiazioni ultraviolette, i raggi gamma e i raggi X sono agenti efficaci che distruggono la crescita microbica. le radiazioni UV sono assorbite dal DNA e causano mutazione ed effetti gravi sul microrganismo portandolo alla morte. le radiazioni ionizzanti producono elettroni ad alta energia e radicali idrossili che distruggono le macromolecole uccidendo le cellule irradiate. vengono distrutte le endospore e non sempre i virus

meccanismi di difesa contro radiazioni UV

Fotoriattivazione, enzima fotoliasi taglia i dimeri di timina formati dalle mutazioni permettendo il riappaiamento corretto del DNA

SOS riattivamento al buio, inseguito a danni al filamento di DNA intervengono endonucleasi, DNA polimerasi e DNA ligasi

cappa a flusso laminare

le radiazioni UV sono utili per decontaminare e disinfettare le superfici di lavoro in laboratorio per mezzo di cappe a flusso laminare. una fonte di luce ultravioletta proviene la contaminazione della cappa quando non in uso. quando in uso, l’aria entra attraverso un filtro HEPA. l’aria filtrata all’interno della cabina è scaricata all’esterno per evitare la contaminazione all’interno della cappa.

Membrana a spessore

Costituita da strati fibrosi di carta o di vetro (si trovano da filtri Hepa)

controllo chimico: agenti antimicrobici

composti chimici, naturali o di sintesi, liquidi o gassosi che uccidono i microorganismi o ne inibiscono la crescita.

biocidi

uccidono i microrganismi e si dividono in, batteriocidi, fungicidi, alghicidi e virocidi. formano dei legami irreversibili. il numero totale delle cellula rimane invariato, a differenza del numero di cellule vitali, che diminuisce.

biostatici

inibiscono la crescita dei microrganismi e si dividono in batteriostatici, fungostatiti o micostatici e virostatici. essi formano legami deboli e inibiscono processi biochimici come la sintesi proteica. se vengono rimossi la cellula può riprendere la crescita. il numero di cellule totali rimane invariato e uguale al numero di cellule vitali.

batteriolitici

lisano le cellule provocando la fuoriuscita del materiale citoplasmatico. si posso osservare gli effetti su un cultura batterica usando saggi di crescita vitale e turbidometria. il numero di cellule totali diminuisce come quello delle cellule vitali.

attività antimicrobica

l’attività antimicrobica si misura determiinando la concentrazione più bassa di composto preso in esame necessari per inibire la crescita di un microgrnaismo. viene detta MIC, minima concentrazione inibente

MIC in terreno liquido (metodo della brodo- diluizione)

a una serie di provette contenenti il terreno vengono aggiunte concentrazione dimezzate dell’antibiotico da saggiare. dopo l’incubazione la crescita, valutata come torbidità, può avvenire solo in provette in cui la concentrazione dell’antibiotico è inferiore alla MIC

MIC in terreno solido (metodo dell’agar diluito)

Si prepara un agar nutritivo contenente concentrazioni note di antibiotico. Si inoculano i batteri sulla superficie delle piastre con concentrazioni crescenti di antibiotico. Le piastre vengono incubate per un periodo specifico. Si osserva la crescita batterica per determinare la concentrazione minima di antibiotico che inibisce la crescita dei batteri.

M.B.C (concentrazione minima battericida)

è la concentrazione più bassa di un antibiotico che uccide il 99.9% del numero iniziale di batteri dopo un periodo di incubazione. si prelevano aliquote dai pozzetti o dalle provette con concentrazioni di antibiotico superiori e uguali alla MIC. vengono seminate su piastre di agar senza antibiotico. Le piastre vengono incubate per un periodo specifico. Si osserva la crescita batterica sulle piastre. La concentrazione più bassa di antibiotico che non permette la crescita di colonie batteriche (indicando la morte del 99.9% dei batteri iniziali) è considerata la MBC.

antibiogramma

il saggio di diffusione in agar (metodo Kirby-Bauer) è usato per accertare la sensibilità agli antibiotici dei patogeni isolati clinicamente. quantità note di agente antimicrobico vengono assorbite da dischetti di carta da filtro poi depositati sulla superficie di terreno agarizzato (Muller-Hinton) inoculato uniformemente che viene incubato. la zona in cui non è avvenuta la crescita prende il nome di alone di inibizione e il suo diametro è proporzionale alla quantità di antimicrobico usata alla sua efficacia, e alla sensibilità del bersaglio. in base alla grandezza del diametro compariamo i risultati a delle tabelle di riferimento per definire il ceppo batterico sensibile, moderatamente sensibile o resistente

tecniche chimiche antimicrobiche

sterilizzazione, disinfestazione, disinfezione, sanitizzazione, antisepsi e chemioterapia

sterilizzazione

gli sterilizzanti sono agenti chimici che distruggono tutti gli organismi vitali, incluse le endospore. un esempio è dato dal’ossido di etilene

disinfestazione o bonifica

i disinfettanti sono agenti chimici che provocano la morte dei microrganismi e sono usati per oggetti inanimati, degli esempi sono l’alcol al 70%, metalli pesanti o alogeni

disinfezione

prevede l’uccisione, l’inibizione o la rimozione di agenti patogeni che causano malattie

sanitizzazione

usano agenti chimici per ridurre il numero dei microrganismi a livelli sicuri

antisepsi

gli antisettici sono usati per la prevenzione dell’infezione dei tessuti viventi da parte dei microrganismi

chemioterapia

uso di sostanze chimiche per uccidere o inibire la crescita dei microrganismi all,interno del tessuto ospite che causa malattia infettive

controllo meccanico

membrane filtranti, filtri HEPA e membrane del tipo Nucleopore

filtri HEPA

Essi sono usati per filtrare il particolato dall’aria, trattenendo anche virus, sono usati anche nella cappa a uso laminare. I filtri a spessore sono costituiti da strati di vetro o carta

membrane filtranti

sono costituiti da polimeri resistenti alla trazione come acetato di cellulosa o nitrato di cellulosa. la filtrazione viene volumi di liquidi relativamente piccoli viene fatta con una siringa. hanno dei pori dallo spessore di circa 0,22 micrometri non sterilizza quindi dai virus

il filtro del tipo Nucleopore

costituito da uno strato di policarbonato dallo spessore di 10 micrometri. i microrganismi sono rimossi dalla fase liquida e concentrati sul filtro dove possono essere osservati direttamente con il microscopio.

la morte delle popolazioni batterica è istantanea?

la morte delle popolazioni batteriche è esponenziale non istantanea, bisogna inoltre assicurarsi che siano morte anche le cellule persistenti in quanto possono tornare a riprodursi e causare infezioni se l’agente viene rimosso

controllo biologico di microrganismi

virus: lisi virale mediante lisine batteriofagiche specifiche per il patogeno

predazione: batterio bdellovibrio

tossine: batteriocine

criteri di scelta di un agente antimicrobico chimico:

natura del materiale da trattare, tipo di microrganismo, stato fisiologico, condizioni ambientali

criteri di scelta di un agente antimicrobico chimico: natura del materiale da trattare

tossicità o danneggiamento del materiale

criteri di scelta di un agente antimicrobico chimico: tipologia di microrganismi

differenza di comoportamento tra batteri gram -, gram +, specie diverse, forme vegetative e spore

criteri di scelta di un agente antimicrobico chimico: stato fisiologico?

cellule metabolicamente attive sono più sensibili delle cellule quiescenti

criteri di scelta di un agente antimicrobico chimico: condizioni ambientali

proprietà fisico- chimiche del mezzo in cui si trovano come la temperatura e il pH e considerare anche la concentrazione

modalità di azione bersaglio degli agenti antimicrobici

danneggiano la parete cellulare alterandone la permeabilità, mutano le macromolecole, inibiscono la sintesi degli acidi nucleici e l’attività enzimatica e funzionano come antimetaboliti.

scoperta antibiotici

Vincenzo Tiberio è considerato un pioniere nella scoperta degli antibiotici, Alexander Fleming è noto principlamente per la scoperta della penicillina

identificare il termine chemioterapico:

farmaci che vengono usati nel trattamento delle malattie infettive tumorali colpendo il microrganismo patogeno o ostacolando la moltiplicazione cellulare senza causare eccessiva tossicità nell’organismo del paziente

è possibile differenziare i farmaci chemioterapici in:

antibiotici, chemioterapici di origine naturale e chemioterapici propriamente detti, ottenuti per sintesi chimica

la resistenza può essere naturale o acquisita:

naturale (non hanno il target es: micoplasmi nei confronti di antibiotici che agiscono a livello di parete come le peniciline e le cefalosporine) acquisita (scatenata da un precedente esposizione del patogeno all’antibiotico)

le farmaco resistenze che si instaurano in seguito a modificazione genetiche possono essere distinte in:

cromosomiche, dette endogene, dovute a mutazione spontanee, ed extracromosomiche, definite esogene, controllate da plasmidi o trasposoni)

meccanismi di resistenza cromosomica:

ridotta affinità per il bersaglio o iperproduzione del bersaglio

meccanismi di resistenza extracromosomica

produzione di enzimi che inattivano l’antibiotico, trasportatori di membrana che riconoscono ed estrudono l’antibiotico dalla cellulare, sostituzione del bersaglio con un’altra molecolare che svolge le stesse funzioni ma non interagisce con l’antibiotico