Bacillo

Cosa sono i bacilli

I bacilli aerobi-anaerobi facoltativi, asporigeni, sono batteri saprofiti che vivono negli strati superficiali del suolo o sono patogeni di alcuni insetti.

Quelli interessanti per la medicina sono:

Bacillus anthracis

È un bacillo di notevoli dimensioni (lungo 3 micron) che si dispone in lunghe catene,è Gram +, sporigeno, capsulati, aerobio-anaerobio facoltativo, anche se può sporulare solo in ambiente aerobio, Crescono bene nei normali terreni e formano colonie di 3-4 mm, rugose dai margini frastagliate e se osservate a piccolo ingrandimento hanno un aspetto a gomitolo ondulato (caput medusae).

Il B. anthracis provoca il carbonchio o antrace in numerosi animali che lo contraggono ingerendo mangime contaminato da spore, l’uomo può  occasionalmente contrarre la malattia per via cutanea (attraverso ferite) e in questo caso si ha una malattia mo grave, o per via polmonare,la seconda modalità di contagio per l’uomo è causa di una malattia sistemica molto grave con elevatissima mortalità, che inizia con una modesta sindrome respiratoria poi si spande ai linfonodi mediastinici e da qui la torrente ematico dove provoca una forte setticemia, con tossiemia, febbre molto alta, dispnea e conseguente collasso cardiaco.

Caratteri antigeni dei bacilli

La Capsula è di natura polipeptidica, e composta d un polimero di acido D-glutammico ne esiste un solo sierotipo. È antifagocitaria e rappresenta un importante fattore di virulenza.

Parte cellulare dei batteri

Ha un antigene polisaccaridico che ha una reattività crociata con le emazie umane di tipo A, e un proteico che ha reattività crociata con altri membri del genere Bacillus.

Meccanismo d’azione patogena dei bacilli

L’infezione transcutanea è poco estesa e si risolve in genere spontaneamente, l’unico problema per il sistema immunitario è la capacità antifagocitaria della capsula. Per quanto riguarda la malattia inalatoria la patogenesi è più complessa: le spore inalate vengono fagocitate dai macrofagi, ma all’interno dei fagosomi sopravvivono e germinano, gli stessi macrofagi veicolano attraverso la barriera alveolare il B. anthracis al loro interno provocando dopo la loro lisi il rilascio de batteri nel torrente ematico o nei tessuti. Il B. anthracis produce alcuni esoenzimi  quali fosfolipasi C, collagenasi e proteasi che insieme alla tossina carbonchiosa rappresentano i fattori determinanti per la patologicità della malattia.

Metodi di identificazione dei bacilli

Già l’esame microscopico è abbastanza esauriente nel caso di repertazione di bacilli dalla morfologia tipica. La conferma però si ottiene con l’esame colturale: si può differenziare il B. anthracis dagli altri bacilli perché immobile, l’unico ad essere nello stesso modo immobile è B. cereus che però è emolitico al contrario di B. anthracis, inoltre quest’ultimo è sensibile alla penicillina.

Sensibilità ad antibiotici e chemioterapici dei bacilli

È di norma sensibile alle penicilline e alle tetracicline, ma esistono ceppi resistenti alle penicilline e al cloramfenicolo, n questi casi si può utilizzare il siero anticarbonchioso che ha un potere antitossico.

Metodi di immunizzazione dei bacilli

La prevenzione avviene soprattutto con la vaccinazione degli animali possibili portatori e questa avviene con sieri contenenti spore attenuate e saponina (per creare l’ascesso) oppure con sieri contenenti lo stipite attenuato mancante di plasmide codificante la capsula. Esistono vaccini umani acellulari allestiti con il filtrato di colture microbiche e sono attualmente in via di studio vaccini che contengono solo l’antigene protettivo.

Bacillus Cereus

Il bacillus cereus è un batterio Gram-positivo che produce una tossina responsabile di tossinfezioni alimentari. Fonti di contaminazione possono essere: riso, cereali, carne, tacchino, pesce, patate, salse, zuppe, latte ed in prodotti da forno e dessert. Il Bacillus cereus è presente nel suolo, nell’aria, nella polvere e nel materiale marcescente. Sintomi della tossinfezione sono nausea, crampi addominali, diarrea e vomito.

E’ un batterio Gram positivo, sporigeno in grado si produrre una vasta gamma di tossine insetticide. Queste tossine aggrgandosi producono cristalli parasporali (proteine Cry) prodotti da vari geni che conferiscono attività insetticida contro lepidotteri, coleotteri, imenotteri, ditteri.

Bt produce altre proteine Cry che sono prodotte durante la crescita vegetativa (VIPs) e non hanno forma di cristalli parasporali (prodotti durante la sporulazione) e non sono secrete dalla cellula. Può essere flagellato (55 diversi sierotipi flagellari)

Genoma di Bacillus thuringiensis

Dimensione: 2.5-5.7 Mb.
Sono presenti circa 100 geni per CRYSTAL PROTEIN che sono veicolati da plasmidi ed elementi genici mobili e forse è un tentativo di amplificare il numero di questi geni o è un meccanismo che permette la formazione di cointegrati tra plasmide e genomica e di regolazione di questi geni.

Presenza di tanti elementi trasponibili tra cui sequenze di inserzione e trasposoni, il cui ruolo è forse coinvolto nell’amplificazione dei geni cry, oppure nella formazione di un cointegrato tra DNA plasmidico e cromosomale.  Espressione di geni cry. Espressi in fase stazionaria.

I prodotti sono accumulati nella cellula madre dove formano cristalli di inclusione (20-30% peso secco). La sintesi di elevati livelli di crystal protein è regolata da:

• meccanismi trascrizionali.
• meccansismi post-trascrizionali.
• meccanismi post-traduzionali.

questi geni Cry vengono espressi in fase stazionaria, accumulati nella cellula madre formando questi cristalli di inclusione (cristalli parasporali) e la loro sintesi è molto finemente regolata partendo dalla trascrizione.