Morfologia Mycobacterium tuberculosis vs. MNT

Il Mycobacterium tuberculosis è l'agente eziologico della tubercolosi umana, malattia altamente contagiosa anche conosciuta come tisi, che affligge il genere umano dagli albori delle civiltà. M. tuberculosis rappresenta uno dei patogeni di maggior successo nella storia dell'evoluzione, apparso circa 3 milioni di anni fa (malattia dunque più antica della peste) ha origine nel cuore dell'Africa dove avrebbe cominciato ad infettare i primi ominidi. Come nessun altra malattia la tubercolosi ha segnato il destino del genere umano e riferimenti alla patologia vengono riportati dagli Egizi ai Romani fino ai giorni nostri. 

Il M. tuberculosis assieme ad altri micobatteri definiti "tubercolari" (ovvero in grado di causare nell'ospite specifico una malattia sovrapponibile alla tubercolosi umana) vengono raggruppati all'interno di un "complesso" definito appunto "complesso tubercolare" o Mycobacterium tuberculosis complex. Tutti gli altri micobatteri (se ne conoscono oltre 130 specie per di più si tratta di microrganismi ambientali), trovano il loro habitat predefinito appunto nell'ambiente e vengono indicati come "micobatteri non tubercolari o MNT" precedentemente conosciuti meglio come "atipici".

Il laboratorio di microbiologia si avvale di numerosi strumenti per la diagnostica tubercolare e dei MNT, ma la coltura in brodo (Middlebrook) rimane il gold standard per l'isolamento. Una volta isolati, tutti i micobatteri necessitano di essere identificati e accanto alle classiche prove biochimiche oggi le tecniche molecolari sono parte della routine. 

Tuttavia una prima distinzione tra membri del "complesso tubercolare" e MNT, per indirizzare meglio la ricerca, può essere fatta dall'attento esame del vetrino ottenuto dalla coltura in brodo e colorato con Ziehl Neelseen. 

I micobatteri appartenenti al complesso tubercolare in particolar modo il M. tuberculosis sintetizzano un'enorme quantità di un'acido micolico della parete: il trealosio 6,6' dimicolato importantissimo immunogeno e responsabile della crescita dei bacilli in "cordoni",  da cui il nome di "fattore cordale".

Estesi cordoni di M. tuberculosis

Inoltre il trealosio 6,6' dimicolato liberato dalla parete micobatterica si assocerebbe ai lipidi di superficie dei macrofagi, i quali diverrebbero target per i linfociti T. Questo meccanismo sarebbe alla base della estesa produzione di necrosi caseosa.

Un cordone in "formazione"

I MNT pur producendo piccole quantità di questo acido micolico non si aggregano a formare cordoni di dimensioni considerevoli, ma per lo più mantengono la propria individualità e dunque paiono come bacilli isolati.  

M. avium si noti l'assenza di cordoni

References: 

E. Torrtoli et al. Micobatteriologia Clinica. Seconda Edizione CEA

E. Ishikawa et al. Recognition of Mycobacterial Lipids by Immune Receptors. Trends Immunol. 2016 Nov 23. pii: S1471-4906(16)30180-6. doi: 10.1016/j.it.2016.10.009.

H. Herzog History of Tuberculosis, 1998. Respiration; 65:5-15

Pseudomonas aeruginosa: ceppi mucosi, biofilm e SLA

2.0 [Pietre Miliari]

La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una patologia neurodegenerativa definita anche "malattia del motoneurone" in cui vi è una degenerazione progressiva della capacità motorie del soggetto, al quale vengono tuttavia risparmiate quelle intellettive. 

I malati di SLA divengono prigionieri del loro stesso corpo. 

Totalmente immobili. I più fortunati conservano la capacità di movimento dei muscoli oculo-motori e dunque comunicano con piccoli movimenti degli occhi captati in genere da sofisticati computer. 

Questi malati, per ragione stessa della loro malattia devono necessariamente essere, prima o poi incubati e un respiratore automatico respira per loro. 

Il mostro in foto è una Pseudomonas aeruginosa (in realtà sono tre) isolata dalla tracheostomia di un paziente allettato, malato di SLA. Due dei tre ceppi in foto sono produttori di una abbondante capsula mucosa (slime) che rende il batterio impenetrabile alla maggior parte degli antibiotici ed inattaccabile dal sistema immunitario. 

La capsula facilita l'adesione ai supporti solidi e ai tessuti, per questo debellare un'infezione di questo tipo, con questi ceppi, diventa una vera e propria sfida. 

Abbiamo avuto non poche difficoltà a effettuare il test di sensibilità antibiotica, il sistema automatico è fallito più volte e solamente con il sistema manuale (KB) siamo riusciti a capire quali farmaci erano più indicati. 

Sorpresa. Il più cattivo dei tre, totalmente resistente ai farmaci testati (eccetto uno) era il ceppo non mucoso che si intravede quasi al centro delle colonie mucose. 

Isolamento su Pseudosel Agar

Al centro si intravede una colonia non mucosa

References:

Al-Chalabi A. et al; Amyotrophic lateral sclerosis: moving towards a new classification system. Lancet Neurol. 2016 Oct;15(11):1182-94. doi: 10.1016/S1474-4422(16)30199-5. Review

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27647646

Mann EE, Wozniak DJ.; Pseudomonas biofilm matrix composition and niche biology. FEMS Microbiol Rev. 2012 Jul;36(4):893-916. doi: 10.1111/j.1574-6976.2011.00322.x. Review.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22212072

Pressler T. et al; Chronic Pseudomonas aeruginosa infection definition: EuroCareCF Working Group report. J Cyst Fibros. 2011 Jun;10 Suppl 2:S75-8. doi: 10.1016/S1569-1993(11)60011-8.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21658646

Fuligo septica: l'Ameba travestita da fungo

Durante l'ultima escursione ho avuto la fortuna di osservare e rinvenire (non mi era mai capitato) questo particolare "microrganismo": Fuligo septica un mixomicete o anche definito muffa mucillaginosa o slime mold.

Le muffe mucillaginose sono state per lunghissimo tempo inserite all'interno del regno dei Funghi, fin quando le analisi filogenetiche hanno dimostrato che sono molto più vicine ai Protisti. E di Protisti si tratta.

Il loro ciclo vitale è del tutto peculiare, infatti la fase vegetativa è rappresentata da un organismo unicellulare la mixoameba (microscopica) che si muove liberamente nell'ambiente. Queste amebe andando incontro a ripetute divisioni del nucleo non seguite dalla divisione della cellula originano un plasmodio (che è quello che vediamo in foto). Alcune mixoamebe possono inoltre fondersi tra loro originando plasmodi geneticamente eterogeni.

I plasmodi si muovono con movimenti ameboidi, emettendo pseudopodi (propaggini). Dopo un periodo più o meno variabile formano corpi fruttiferi dai quali vengono liberate spore a parete molto spessa dalla cui germinazione prende forma una nuova mixoameba.

Le "slime mold" sono studiate soprattutto nel campo della neurobiologia per chiarire i meccanismi dell'intelligenza e di trasmissione del segnale:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/?term=slime+mold

I mixomiceti sono inoltre stati riportati anche come agenti infettivi, qui di seguito il link:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3294405/

Qui un bellissimo video del ciclo vitale:
https://www.youtube.com/watch?v=B79Z56vl02A

Insomma nel mondo della microbiologia anche una "mucillagine" nasconde un segreto.

Fuligo septica
Aspromonte Ottobre 2016

Ospite a RadiosaMente Radio Touring 104

Parlare di microbi è parlare di noi!

I batteri sono tutti così cattivi?

"Miracoli microbiologici", prebiotici e probiotici, prevenzione delle malattie attraverso la flora associata, anomale colorazioni degli alimenti...

Questa sera, ci inoltreremo nel meraviglioso mondo della Microbiologia per scoprirne come sia parte integrante della nostra vita e della nostra storia.

Lo faremo insieme a Francesco d'Aleo, microbiologo, Responsabile Nazionale Giovani Microbiologi SIM (Società Italiana di Microbiologia).

Per intervenire in diretta:
Whatsapp al 3937104400
Telefono 096558704
Sintonizzati su Radio Touring -FM 104.4- e/o Video Touring - Canale 655 Dtv!
O, dovunque tu sia... basterà un click tramite app o streaming su www.touring104.it


Stay...RadiosaMente!!!
#èVenerdì
#StayTuned
#RadiosaMente
#benessere #alimentazione #innovazione#ricercascientifica
#microbiologia

Miracoli Microbiologici - Corpus Domini

Bolsena in ragione della sua posizione favorevole sulla Via Cassia rappresentava un luogo di sosta per tutti i pellegrini provenienti dal Nord e diretti a Roma per visitare i sepolcri di Pietro e Paolo, nonché quelli dei Martiri della chiesa. La città è già menzionata nell’itinerario di Sigerico (900-994), dove Bolsena è ricordata come Sancta Christina, dal nome del suo martire, la cui tomba è stata onorata nella catacomba scavata sul fianco della collina. Vicino a questa catacomba furono costruiti la chiesa dedicata al Santo, gli ostelli per i pellegrini, le mura e le torri per la loro difesa, affinché il luogo stesso rappresentasse una “fortezza della fede”.

Nell’anno 1263 (il giorno non è noto), un sacerdote, secondo la tradizione di nome Pietro, arrivò al santuario proveniente dalla città di Praga (oggi capitale della Repubblica Ceca). La tradizione riferisce anche che Pietro aveva affrontato un così lungo e difficile pellegrinaggio per rafforzare la propria fede divenuta vacillante, in particolare per quanto riguarda la vera presenza di Cristo ne l’Eucarestia.

Dopo aver pregato con dedizione sulla tomba del Santo, il sacerdote si accingeva a celebrare l’Eucarestia ma proprio durante la Messa i dubbi cominciarono a perturbare la sua mente e il suo cuore, dunque pregò intensamente il Santo affinché intercedesse per lui con il Signore, il quale gli concedesse di non dubitare della reale presenza di Cristo e nel contempo gli desse una fede incrollabile.

Al momento della consacrazione, dopo aver pronunziato le parole del rituale, Pietro innalzò l’Ostia (fig.1) sul calice, la spezzò e in quel preciso momento dall’Ostia spezzata sgorgò del sangue che cadendo copioso macchiò il corporale (fig.2). Il sacerdote sgomento e impaurito interruppe immediatamente la cerimonia e colto da gioia e commozione, avvolse l’Eucarestia nel corporale ritirandosi nella sacrestia. Durante il percorso alcune gocce di sangue caddero e macchiarono i marmi del pavimento e i gradini dell’altare.

Fig.1 - Ostia

Pietro, scortato dai sacerdoti di Santa Cristina e dai testimoni del prodigio, si recò a Orvieto dove in quel momento abitava temporaneamente Papa Urbano IV con la sua corte. Il sacerdote confessato al Papa il suo dubbio chiese perdono e assoluzione. Il Papa inviò subito Giacomo Malatraga, vescovo di Orvieto, a Bolsena, accompagnato, secondo la tradizione, dai teologi Tommaso d’Aquino e Bonaventura da Bagnoregio per controllare i fatti. Al ponte di Rio Chiaro (oggi Ponte del Sole) il vescovo, ritornato da Bolsena con le reliquie del Miracolo, incontrò il Papa in processione per accoglierli.

Fig.2 - Corporale

Il papa fu scortato dal clero di Orvieto, dai dignitari della sua corte e da una grande folla che agitava rami d’ulivo. Inginocchiato Urbano IV ricevette le lenzuola imbevute di sangue che furono collocate nel sacrario della cattedrale di Santa Maria, suscitando la commozione e la gioia di tutti.

Il pontefice stabilì la festa del Corpus Domini con la bolla “Transiturus de hoc mundo” dell’11 agosto 1264 fissandola al giovedì dopo l’ottava della Pentecoste.

Nel 1950 sono stati identificati i resti dell’ostia, il corporale, oltre a vari frammenti di lino. Il miracolo di Bolsena divenne presto il più famoso del secolo, e la sua rappresentazione più famosa si trova in un affresco di Raffaello, nelle Stanze Vaticane, nel quale anacronisticamente papa Giulio II assiste alla messa di Bolsena (fig.3).

Fig.3 - Affresco

Le testimonianze dell’apparizione di sangue su indumenti, cibo, oggetti si sono succedute per secoli. A Legnaro, ad esempio si ebbe la comparsa di “sangue” su della polenta nella casa di un contadino, Antonio Pittarello, con grande stupore e paura che si diffuse ben presto per tutto il paese. Il fenomeno della “polenta sanguinante” si diffuse ben presto anche in altre case. Padre Pietro Melo, inviato dalle autorità ecclesiastiche ad indagare questo caso di possibili “infestazione diaboliche”, affermò in una breve nota che la sostanza rossa era un prodotto di fermentazione.

L’università di Padova, incaricò delle indagini una commissione scientifica e Vincenzo Sette, medico della cittadina di Piove, concluse che alla base del fenomeno doveva esserci una muffa Il giovane farmacista Bartolomeo Brizio, studiando indipendentemente l’argomento, riconosceva la presenza di un organismo vivente, che egli fu anche in grado di fare riprodurre, e che battezzò Serratia marcescens. Serratia in onore del dimenticato fisico fiorentino Serrati che inventò una il motore a vapore nel 1787; marcescens perché il microrganismo, giunto a maturazione e dopo avere prodotto un pigmento dall’intenso colore rosso, marcisce e si decompone velocemente in una massa viscosa, di aspetto mucillaginoso.

Il pigmento rosso fu isolato nel 1929 e gli venne attribuito il nome di “prodigiosina”. Serratia marcescens oggi rappresenta un microrganismo ubiquitario, facilmente isolabile con metodiche di microbiologia classica. Rappresenta anche un patogeno opportunista in determinate condizioni cliniche e in diverse parti del mondo è stato responsabili di epidemie nosocomiali tra degenti affetti da deficit del sistema immunitario o patologie concomitanti (fig.4).

Fig.4 - Serratia marcescens da campione clinico

References:

The Miracle of Bolsena – ASM News, 60 (4), 187-191(1994)

Cicap – https://www.cicap.org/n/articolo.php?id=101350

Soria C et al. Serratia marcescens outbreak in Neonatal Intensive Care Unit: Guayaquil, Ecuador. Rev Chilena Infectol. 2016 Dec;33(6):703-705