Batteri, virus e altri: come agenti di gravi malattie?

Gli agenti causali delle malattie infettive sono vari agenti patogeni (microrganismi) che, dopo essere entrati in un individuo suscettibile (uomini, animali), si moltiplicano, alterano i processi fisiologici dell'organismo e causano la malattia.

Dopo un periodo di incubazione, la malattia inizia a manifestarsi all'esterno con una serie di sintomi, che variano a seconda del tipo di agente e dell'organo o del sistema organici attaccati.

Le malattie infettive e le epidemie sono un grave problema di salute pubblica, sociale ed economico, come non è stato diverso in passato dopo l'insorgere di una malattia sconosciuta, che di solito ha provocato la morte. La minaccia di nuove infezioni e mutazioni degli agenti causali è sempre presente!

Quali agenti patogeni conosciamo?

Nonostante le loro piccole dimensioni, sono in grado di abbattere i grandi. Stiamo parlando di organismi microscopici il cui corpo è costituito da una sola cellula (batteri), o in alcuni casi nemmeno da una (virus), ma questo non impedisce loro di affliggere gli individui e l'umanità intera.

Le principali categorie di agenti patogeni sono

1. prioni - proteine mutate
2. virus - microrganismi non cellulari
3. batteri - microrganismi unicellulari
4. Archei - microrganismi unicellulari
5. funghi - microrganismi unicellulari e fungini
6. protozoi - parassiti unicellulari
7. parassiti - organismi semplici

I microrganismi sono presenti in natura e rappresentano un potenziale pericolo per l'uomo e la sua salute. Vengono trasmessi da persona a persona, da animali infetti, meno frequentemente dal suolo o dalle piante o attraverso la contaminazione secondaria di acqua, alimenti e oggetti.

Le vie di accesso possono essere l'apparato digerente, il tratto respiratorio, la pelle ferita, il tratto genitale e altre ancora.

Esistono agenti patogeni che non lasciano effetti gravi, agenti patogeni con effetti e agenti patogeni che possono causare la morte nell'uomo. Alcuni rappresentano una minaccia biologica per l'intera umanità.

Rischio biologico - rischio biologico

Il Centro europeo per la prevenzione e il controllo delle malattie (ECDC), con sede a Stoccolma, si occupa della valutazione dei rischi potenziali ed esistenti derivanti dagli agenti biologici, compresa la questione del bioterrorismo.

Curiosità: il simbolo del rischio biologico è stato sviluppato dall'ingegnere ambientale Charles Baldwin nel 1966 ed è tuttora utilizzato per indicare materiali a rischio biologico e altri pericoli biologici.

I prioni - un particolare problema di salute pubblica

I prioni colpiscono sia gli animali che gli esseri umani. La ricerca sulle malattie da prioni come la BSE (malattia della mucca pazza), la malattia di Creutzfeld-Jcob e la sindrome di Gertsman-Sträussler è costata miliardi all'Unione Europea. Che cos'è?

Curiosità: il fallimento della ricerca ben finanziata è dovuto al lungo periodo di incubazione delle malattie da prioni, che dura decenni. Non esiste ancora un metodo di laboratorio per dimostrare la loro presenza nell'uomo o negli animali durante questo periodo.

Cosa sono i prioni?

I prioni (proteine infettive proteiche) sono "organismi" non cellulari, più precisamente particelle proteiche mutate. A differenza dei virus, non contengono acido nucleico. La loro struttura di base è costituita da aminoacidi, ma l'ordine degli aminoacidi è alterato (stravolto) da mutazioni, che ne alterano anche le proprietà.

Sono stati scoperti solo di recente, nell'ambito della ricerca dell'agente causale della BSE, e non si conoscono ancora i meccanismi con cui si riproducono e la natura dei cambiamenti patologici nell'organismo.

Il fatto è che le proteine prioniche non mutate si trovano normalmente nel corpo umano e in questo stato non causano problemi.

I prioni sono resistenti ai disinfettanti comunemente usati e sono anche in grado di sopportare le temperature: possono sopravvivere fino a un'ora a 120 °C e circa un minuto a 240 °C.

Curiosità: la trasmissione dell'infezione da prioni dagli animali all'uomo non è ancora stata confermata scientificamente al 100%. Nell'uomo, l'infezione da prioni si manifesta il più delle volte con la malattia di Creutzfeldt-Jacob, che ha una base genetica comprovata (mutazioni nel gene al codone 200). Tuttavia, nel 1996 si è verificata un'epidemia. La malattia presentava interessanti differenze nel quadro clinico e colpiva individui più giovani. Ciò indica un'alta probabilità di tale trasmissione.

Cosa causano i prioni?

Le infezioni da prioni sono note anche come encefalopatie spongiformi trasmissibili. Si tratta di malattie neurodegenerative rare ma gravi e di solito fatali. Il capitolo di queste malattie non è ancora del tutto compreso e costituisce quindi un importante problema medico.

Tabella con una panoramica delle malattie causate dai prioni

Virus: un giorno diventeranno la rovina dell'umanità?

I virus sono chiamati anche "parassiti intracellulari" perché infettano esclusivamente gli organismi viventi. Ciò è dovuto all'assenza di un apparato proteosintetico e quindi all'impossibilità di replicarsi al di fuori di una cellula vivente. La riproduzione dei virus avviene per divisione trasversale.

Curiosità: nel 2008 un team di ricerca francese ha scoperto un virus che si comporta in modo aggressivo non solo nei confronti dell'uomo, ma anche di altri virus e li attacca. Si tratta del virus Sputnik, che fa parte di un gruppo separato di cosiddetti virofagi.

Cosa sono i virus?

I virus (organismi subcellulari) sono organismi o particelle non cellulari che contengono un solo tipo di acido nucleico all'interno di un involucro proteico, il capside. Possono essere a RNA (acido ribonucleico) o a DNA (acido desossiribonucleico) e sono ulteriormente classificati come virus a RNA e virus a DNA.

Oltre a non avere la capacità di riprodursi al di fuori delle cellule viventi, non hanno nemmeno la capacità di crescere e di metabolizzarsi. Un virus sopravvive al di fuori delle cellule viventi sotto forma di virione, ma può attaccarsi alla cellula ospite per mezzo del capside e danneggiarla.

Una volta entrato in una cellula vivente, ne danneggia prima il DNA e poi l'intera cellula; inoltre, si moltiplica, causando danni ad altre cellule, a interi tessuti e, infine, provocando la morte dell'intero organismo.

Curiosità: a Long Island si trova l'Animal Disease Center, una struttura di livello III. Nonostante tutte le precauzioni di sicurezza, nel 1999 è stata diffusa la malaria. Nello stesso anno è stato diffuso il virus del Nilo occidentale e nel 2002 la febbre del Nilo occidentale. Si è trattato di incidenti che hanno mietuto vittime. Ma i virus possono anche essere rilasciati deliberatamente, ad esempio durante i conflitti bellici, il che rappresenterebbe una minaccia per tutta l'umanità!

Cosa causano i virus?

Oltre alla categorizzazione di base dei virus in virus a DNA e a RNA, essi sono suddivisi in base alla famiglia, alla sottofamiglia, al genere e alla specie. Ad esempio, il virus dell'influenza appartiene ai virus a RNA, alla famiglia Orthomyxoviridae, al genere Influenzavirus di tipo A, B, C, alla specie Influenzavirus H5N1 e causa l'influenza aviaria. I virus sono numerosi e causano innumerevoli malattie.

Tabella con la categorizzazione di base dei virus a DNA e RNA

I batteri e la loro crescente resistenza agli antibiotici

Secondo l'OMS, anche i batteri potrebbero diventare una minaccia per noi. Questo a causa della crescente resistenza dei batteri agli antibiotici, proprio a causa del loro uso eccessivo. Se non si riuscirà a sviluppare un nuovo farmaco più forte entro il 2050, le morti per infezioni batteriche aumenteranno.

Un dato interessante: secondo l'OMS, entro il 2050 alcune specie di batteri costituiranno un pericolo mortale. Acinetobacter, Enterobacteriaceae, Pseudomonas sono considerate le più critiche.

Cosa sono i batteri?

I batteri (Bacteria, Schizomycetes) sono organismi unicellulari di forma diversa. I batteri sferici sono chiamati cocci (stafilococchi, streptococchi, pneumococchi). I batteri a forma di bastoncello o di spirale possono avere la forma di un bastoncello dritto (bacillo), di un bastoncello curvo (vibrione), di un bastoncello ondulato (spirilla), di un bastoncello a spirale (spirocheta).

Sono costituiti da una parete cellulare, una membrana citoplasmatica, un citoplasma, un nucleo (nucleoide) e possiedono un proprio DNA. Sulla superficie dei batteri sono presenti flagelli per migliorare il movimento e un glicocalice per aiutarli ad aderire meglio alle superfici.

Si riproducono come i virus per divisione (raggiungendo il doppio delle loro dimensioni) o per gemmazione (una nuova cellula figlia si forma sulla superficie).

Una curiosità: i batteri si restringono e si trasformano in spore quando manca il "cibo". Sopravvivono come spore per anni senza cibo. Se l'ambiente esterno viene rimesso a posto, possono tornare a essere infettivi.

Quali sono le cause dei batteri?

I batteri causano un'ampia gamma di malattie di tutti gli organi. Alcune sono banali, altre mortali. Il decorso generale di un'infezione batterica dipende da diversi fattori, come l'età del paziente, le sue condizioni, le malattie associate e altri ancora. Le malattie batteriche più banali includono, per esempio, la tonsillite, quelle più mortali includono, per esempio, la peste pneumonica.

Classificazione dei batteri in base alla forma

Archaea - gli organismi più antichi ed estremamente resistenti

Gli archei sono uno dei gruppi di organismi più antichi, simili ai batteri per struttura e costituzione, da cui il nome di archeobatteri. La lunga sopravvivenza di questi unicellulari è dovuta alla loro estrema resistenza, che li rende capaci di sopravvivere anche nelle condizioni più estreme.

Curiosità: gli archei possiedono le cosiddette proprietà biodegradative, ovvero sono in grado di distruggere le sostanze tossiche. Queste proprietà sono utilizzate, ad esempio, nel trattamento delle acque reflue.

Cosa sono gli archei?

Gli archei (Archaea, Archaeobacteria) sono organismi unicellulari. La loro struttura cellulare differisce per alcuni aspetti (composizione chimica) da quella dei batteri, il che si riflette in ultima analisi nel loro effetto sull'uomo. Se i batteri causano malattie, gli archei non ne causano.

Sopravvivono in condizioni estreme senza accesso all'ossigeno (chiamati anaerobi) e il loro habitat più comune sono le sorgenti calde, dove producono metano.

In passato questi organismi erano classificati come batteri o costituivano una delle loro sottocategorie, mentre oggi formano un gruppo separato con due sottocategorie (Crenarchaeota, Euryarchaeota).

Curiosità: fino a due terzi degli organismi procariotici (batteri, archei) si trovano sui fondali dei mari e degli oceani. Le trivellazioni nell'Atlantico settentrionale hanno portato alla luce procarioti che hanno fino a 111 000 anni. Si trovano a profondità di 113 °C, che ne favoriscono addirittura la crescita.

Quali sono le cause degli archei?

Nonostante la loro somiglianza con i microrganismi batterici, gli archei non causano malattie nell'uomo, ma le loro proprietà sono utilizzate nell'industria, soprattutto nelle biotecnologie.

I funghi sono un grosso problema per la loro insidiosità

I funghi pongono due problemi ai pazienti: uno è di salute, soprattutto se la malattia non viene trattata o se viene diagnosticata in modo errato. Tuttavia, le micosi trattate correttamente possono essere gestite molto bene. Il secondo problema è estetico, perché uno degli organi attaccati da questi funghi parassiti è la pelle.

Curiosità: le bottiglie di bibite comportano il rischio di contrarre malattie fungine. Nel 2006, gli scienziati dell'Università di Friburgo sono giunti a una conclusione sorprendente: ben 39 bottiglie su un totale di 60 controllate contenevano agenti patogeni di funghi, ma anche altre malattie intestinali. Il motivo è che le parti delle bottiglie che trasportano l'acqua non possono essere pulite bene.

Che cos'è la muffa?

I funghi (micosi) sono microrganismi fungini costituiti da una singola cellula. Quando si creano le condizioni giuste, causano malattie micotiche invasive nell'uomo. Il più delle volte colpiscono la pelle, le mucose e le unghie, ma nei pazienti immunodeficienti possono anche causare gravi danni agli organi interni.

Hanno per lo più una forma sferica o ovale. Le dimensioni dei funghi dipendono dalla loro età. I diversi ceppi di lieviti si differenziano anche per il colore. Come altri microrganismi, si riproducono asessualmente, per sciamatura.

Alcune specie di muffe sono benefiche per l'uomo e le loro proprietà sono utilizzate nella sanità (penicillina), nella lavorazione degli alimenti (fermentazione) e nelle biotecnologie. Altre specie causano malattie (ad esempio la Candida albicans).

Curiosità: i funghi sono stati osservati per la prima volta con un microscopio primitivo dallo scienziato e uomo d'affari olandese Anton van Leeuwenhoek, che era ed è tuttora conosciuto come il "padre della microbiologia", soprattutto per il miglioramento degli allora primitivi microscopi e la conseguente nascita della microbiologia.

Quali sono le cause delle muffe?

Le muffe si trovano ovunque intorno a noi e fanno addirittura parte della nostra microflora naturale. Tuttavia, in circostanze normali e in un individuo sano, non causano problemi di salute. Vengono addirittura definite saprofite. Tuttavia, in determinate circostanze e condizioni, le muffe si moltiplicano, colonizzano e danneggiano l'organismo. Alcune delle più comuni sono le piaghe, le micosi della pelle, delle mucose, delle unghie e vaginali.

Classificazione dei tipi fondamentali di funghi

Protozoi - in passato classificati come animali

I protozoi sono stati osservati al microscopio nello stesso periodo e dalla stessa persona che ha osservato i funghi, Anton van Leewehoek. In passato erano addirittura classificati come animali per la loro capacità di muoversi attivamente. La classificazione è stata cambiata in seguito. Attualmente sono classificati come microrganismi, ulteriormente suddivisi in sottocategorie in base al loro modo di muoversi.

Curiosità: i protozoi si riproducono in modo duplice: hanno una riproduzione asessuata (dividendosi in più individui) e una riproduzione sessuata (fondendo i gameti). Possono combinare questi due modi. Si verifica una riproduzione alternata.

Cosa sono i protozoi?

I protozoi sono microrganismi unicellulari. Il vecchio nome latino protozoa è un retaggio dell'epoca in cui venivano classificati nel regno animale. Tradotto, significa animali primordiali. Non sorprende che alcuni protozoi (come l'anchilostoma) possano avere dimensioni fino a 5 mm. Tuttavia, la maggior parte è più piccola e può essere vista solo al microscopio. Possono essere classificati come parassiti.

Il corpo di questi unicellulari è costituito da una membrana citoplasmatica e dal citoplasma, che contiene altri componenti (nucleo, mitocondri, apparato di Golgi, fagosoma, microtubuli).

I protozoi si muovono in modi diversi: il movimento passivo è dato dal flusso dell'acqua o del vento; il movimento attivo è dato da fruste, flagelli, aculei o ciglia; in alternativa, è dato dalla fuoriuscita di citoplasma (il cui meccanismo non è ancora ben chiaro).

Curiosità: i protozoi sono ubiquitari: si trovano nell'acqua (sia salata che dolce), nel suolo, sulla superficie delle piante e sulla superficie e all'interno degli animali. Hanno un ruolo importante e insostituibile nella loro ecologia (ad esempio, la capacità autopulente dell'acqua).

Cosa causano i protozoi?

I protozoi sono agenti causali di diverse malattie, anche se a prima vista non sembra: sono ben note, ad esempio, la toxoplasmosi trasmessa dai gatti o le malattie più gravi trasmesse dalle zanzare (malaria), dalle mosche tse-tse (malattia del sonno), dalle cimici dei letti (malattia di Chagas) e altre (giardiasi, dissenteria da anchilostoma, leishmaniosi).

Classificazione dei protozoi in base alla modalità di movimento

I parassiti fanno parte del mondo reale, non solo dei film

Il termine parassitismo si riferisce alla relazione tra due organismi: uno è il parassita e l'altro è l'ospite. Un parassita è un organismo che dipende dal suo ospite. L'ospite è solitamente un essere umano o un animale e viene usato e danneggiato dal parassita. Un ospite intermedio è un organismo che ospita temporaneamente un parassita che non ha ancora raggiunto la maturità (l'età adulta).

Curiosità: quando si parla di vischio, di solito si pensa a una coppia di innamorati che si baciano sotto di esso. Il motivo è la convinzione che, se lo fanno, il loro amore durerà per sempre. In passato, il vischio è stato considerato una pianta magica. In realtà, però, il vischio è un semi-parassita che si attacca ai tronchi degli alberi e ne sottrae i minerali. Non danneggia, però, l'albero.

Cosa sono i parassiti?

I parassiti (parasitos) sono organismi con una struttura corporea semplice. I loro organi e le loro strutture organiche semplificano il loro modo di vivere alieno. Alcuni organi tipici dell'uomo possono mancare nei parassiti. Per esempio, la tenia non ha un apparato digerente.

Il contagio può avvenire con relativa facilità, soprattutto in caso di scarsa igiene (parassiti intestinali, pidocchi) o accidentalmente (zecche). Le malattie parassitarie possono essere contratte anche attraverso il contatto sessuale (filchi).

I parassiti hanno un ciclo di vita che si svolge nel corpo di uno o più ospiti. Si riproducono sessualmente e asessualmente. In ogni caso, hanno un elevato potenziale riproduttivo.

Cosa causano i parassiti?

I parassiti danneggiano l'ospite direttamente (danni meccanici a organi e tessuti, produzione di tossine ed enzimi che danneggiano le cellule) o indirettamente (allergie, malattie autoimmuni, disturbi comportamentali). La morte dell'ospite è rara e non immediata. Causano malattie come ascariasi, giardiasi, amebiasi, malaria.

Curiosità: le malattie parassitarie sono particolarmente pericolose per le donne in gravidanza: in alcuni casi, l'infezione durante la gravidanza può causare gravi malformazioni fetali.

La classificazione più comune dei parassiti