Microbiologia Generale e Clinica

Microbiologia

La scienza che studia i microrganismi e la loro attività, comprendendo aspetti come forma, struttura, riproduzione, fisiologia, metabolismo e identificazione.

Potere di risoluzione dell’occhio umano

Pari a $100\,\mu m$.

Potere di risoluzione del microscopio ottico

Pari a $0,2\,\mu m$.

Potere di risoluzione del microscopio elettronico

Pari a $0,1\,\text{nm}$.

Microbiota (o microbioma)

La componente microbica interna e di superficie di un organismo con tutte le sue proprietà fisico-chimiche e le interazioni con l’ospite.

Disbiosi

Alterazione del microbiota che può disturbare il rapporto con l’ospite e interrompere le funzioni che contribuiscono al suo benessere.

Contagiosità

La capacità di un agente patogeno di essere trasmesso da un soggetto infetto a un soggetto sano.

Contaminazione

La presenza o l’apporto di microrganismi su una superficie.

Infezione

Il superamento delle barriere dell’ospite (cute, mucose, enzimi, sistema immunitario).

Malattia (microbiologica)

La replicazione dei microrganismi nell’ospite e l’alterazione dell’omeostasi.

Domini degli organismi viventi

Bacteria, Archaea ed Eukarya, secondo la classificazione di Carl Woese basata sul sequenziamento dell’RNA ribosomiale.

Nucleoide

Zona del citoplasma batterico che contiene l’unico cromosoma aploide composto da DNA bicatenario circolare.

Plasmidi

Molecole di DNA a doppio filamento autonome ed extracromosomiali che contengono informazioni aggiuntive come virulenza o resistenza ai farmaci.

Membrana citoplasmatica batterica

Doppio strato fosfolipidico di circa $75\,\text{\AA}$ privo di colesterolo, responsabile del trasporto e dei processi metabolici.

Penicillin Binding Proteins (PBP)

Enzimi recettoriali sulla superficie della membrana citoplasmatica coinvolti nella sintesi del peptidoglicano e bersaglio degli antibiotici beta-lattamici.

Peptidoglicano (o mureina)

Componente fondamentale della parete cellulare batterica formato da polimeri di N-acetilglucosammina (NAG) e acido acetilmuranico (NAM).

Gram-positivi (Gram+)

Batteri caratterizzati da uno strato ispessito di peptidoglicano ($20\,\text{nm}$) e presenza di acidi teicoici e lipoteicoici.

Gram-negativi (Gram-)

Batteri con un sottile strato di peptidoglicano ($2\,\text{nm}$) sormontato da una membrana esterna contenente lipopolisaccaride (LPS).

Lipopolisaccaride (LPS)

Molecola della membrana esterna dei Gram- composta da Lipide A, Core e Antigene O.

Lipide A

La componente endotossica del lipopolisaccaride dei batteri Gram-negativi, rilasciata solo dopo la lisi cellulare.

Spazio periplasmatico

Zona situata tra la membrana citoplasmatica e la membrana esterna nei batteri Gram-, ricca di enzimi idrolitici.

Cococchi

Batteri di forma rotondeggiante o sferica.

Bacilli

Batteri di forma allungata cilindrica.

Mesosomi

Invaginazioni della membrana citoplasmatica contenenti enzimi respiratori, coinvolte nella replicazione del DNA e formazione del setto.

Ribosomi batterici

Organuli per la sintesi proteica con coefficiente di sedimentazione di $70S$ ($50S$ e $30S$).

Glicocalice

Struttura polisaccaridica non ben definita esterna alla parete, coinvolta nell’adesione e protezione, come nel caso del biofilm.

Capsula

Struttura gelatinosa compatta che avvolge il batterio, conferendo resistenza alla fagocitosi e aumentando la virulenza.

Flagelli

Organi di propulsione di natura proteica (flagellina) che permettono la chemiotassi attraverso un movimento ad elica ATP-dipendente.

Pili sessuali

Appendici sottili e cave costituite da pilina utilizzate per lo scambio di materiale genetico durante la coniugazione.

Fimbrie

Appendici proteiche sottili non cave, presenti soprattutto nei Gram-, utilizzate principalmente per l’adesione alle mucose.

Colorazione di Gram

Tecnica di colorazione differenziale che distingue i batteri in base alla struttura della parete usando cristalvioletto, lugol, alcol-acetone e fuxina.

Colorazione di Ziehl-Neelsen

Tecnica specifica per i micobatteri che utilizza il calore e l'acido fenico per penetrare la componente lipidica della parete.

Legame di transpeptidizzazione

Legame crociato tra le catene di peptidoglicano che avviene con il distacco del quinto amminoacido (D-alanina) fornendo l'energia necessaria.

Bactoprenolo (o undecaprenil-fosfato)

Carrier lipidico a $55$ atomi di carbonio che trasporta i precursori del peptidoglicano attraverso la membrana citoplasmatica.

Micoplasmi

Gruppo di batteri privi di parete cellulare, naturalmente resistenti alla penicillina.

Aw (Activity water)

Rapporto tra la tensione di vapore dell'acqua nel substrato e quella dell'acqua pura; esprime l'acqua libera disponibile per i microrganismi.

Mesofili

Microrganismi con optimum di crescita a $37\,^{\circ}C$, comprendenti la maggior parte dei patogeni umani.

Psicrofili

Microrganismi capaci di crescere a basse temperature, con optimum intorno a $-7\,^{\circ}C$.

Termofili

Microrganismi che crescono ad alte temperature, tra $50\,^{\circ}C$ e $90\,^{\circ}C$.

Anaerobi obbligati

Microrganismi che muoiono in presenza di ossigeno e utilizzano accettori finali diversi per la catena respiratoria.

Fissione binaria

Processo di divisione cellulare batterica che origina due cellule figlie geneticamente identiche alla madre.

Curva di crescita batterica

Grafico che descrive le fasi di crescita in un sistema chiuso: latenza (lag), crescita esponenziale (log), fase stazionaria e fase di morte.

Unità Formanti Colonia (UFC/ml)

Unità di misura utilizzata nella conta vitale per quantificare i microrganismi vivi capaci di moltiplicarsi in un campione.

Endospora

Forma di resistenza batterica estremamente termoresistente e metabolicamente inerte (criptobiosi), prodotta dai generi Bacillus e Clostridium.

Acido dipicolinico

Sostanza presente esclusivamente nelle spore che, complessata con il calcio, contribuisce alla termoresistenza.

Autoclave

Strumento per la sterilizzazione che utilizza vapore saturo a $121\,^{\circ}C$ alla pressione di $1\,\text{atm}$ per almeno $15$ minuti.

Trasformazione batterica

Meccanismo di ricombinazione genetica in cui una cellula ricevente competente capta DNA libero (esogeno) presente nell'ambiente.

Coniugazione

Trasferimento di materiale genetico (plasmide) da una cellula donatrice ($F^+$) a una ricevente ($F^-$) tramite contatto fisico col pilo sessuale.

Trasduzione

Trasferimento di materiale genetico batterico mediato da un virus (batteriofago).

Conversione fagica (o lisogenica)

Acquisizione di nuove proprietà fenotipiche (es. produzione di tossine) da parte di un batterio in seguito all'integrazione di un profago.

Trasposoni

Segmenti di DNA mobili ("geni saltanti") capaci di spostarsi tra siti diversi del genoma mediante l’enzima trasposasi.

Biofilm

Comunità microbica racchiusa in una matrice polimerica extracellulare, adesa a superfici, che conferisce elevata resistenza agli antibiotici.

Quorum sensing

Sistema di regolazione della trascrizione genica basato sulla densità cellulare mediatizzato da molecole segnale.

Esotossine

Proteine prodotte e secrete dai batteri, altamente specifiche, potenti e immunogene (utilizzate per i vaccini come anatossine).

Tossina tetanica

Neurotossina prodotta da Clostridium tetani che blocca il rilascio di glicina causando paralisi spastica.

Tossina botulinica

Neurotossina prodotta da Clostridium botulinum che blocca il rilascio di acetilcolina causando paralisi flaccida.

Saggio LAL (Limulus Amebocyte Lysate)

Test biochimico molto sensibile che utilizza il lisato di amebociti di Limulus polyphemus per rilevare la presenza di endotossine.

Virus

Parassiti endocellulari obbligati costituiti da un genoma di acido nucleico (DNA o RNA) protetto da un capside proteico.

Virione

La particella virale completa, matura e infettante.

Capside

Rivestimento proteico del genoma virale composto da subunità dette capsomeri.

Pericapside (o envelope)

Involucro lipoproteico esterno al capside, acquisito dal virus per gemmazione dalla membrana della cellula ospite.

Trascrittasi inversa

Enzima tipico dei retrovirus (come HIV) capace di sintetizzare DNA a partire da uno stampo di RNA.

Effetto citopatico (CPE)

Alterazioni morfologiche e strutturali visibili al microscopio provocate dall'infezione virale in una coltura cellulare.

Deriva antigenica (Antigenic drift)

Accumulo di mutazioni puntiformi che causano lievi variazioni antigeniche nel virus (tipico dell'influenza stagionale).

Salto antigenico (Antigenic shift)

Cambiamento drastico del genoma virale dovuto alla ricombinazione tra