Identità ecologica

Con il termine identità ecologica si indica i diversi rapporti che i microorganismi possono avere con l'ambiente che li circonda e con altri organismi.

Dal punto di vista ecologico, i batteri possono essere classificati a seconda del proprio stile di vita in:

• Saprofiti
• Parassiti

I batteri saprofiti conducono la propria vita nell'ambiente esterno, mentre i batteri parassiti vivono all'interno di un organismo ospite. Il parassitismo è una condizione sviluppatasi come adattamento evolutivo dei batteri. Possiamo distinguere tre tipi di evento:

• Parassitismo occasionale, quando esso avviene in maniera accidentale
• Parassitismo facoltativo, quando il batterio può avere sia un adattamento a spese dell'ospite che un adattamento all'ambiente
• Parassitismo obbligato, quando l'adattamento avviene esclusivamente a spese di un ospite

Il parassitismo obbligato non è un interazione esclusivamente dannosa, infatti possiamo distinguere il rapporto tra batterio ed organismo ospite in tre tipi:

• Simbiosi
• Commensalismo
• Patogenicità

Simbiosi

In una condizione di simbiosi, l'associazione tra un organismo ospite e batteri genera vantaggi per entrambe le specie. Per esempio nell'uomo, la flora batterica presente a livello intestinale permette una maggior assimilazione dei nutrienti.

Commensalismo

Nella condizione di commensalismo, il parassita si nutre delle sostanze che non interessano direttamente l'organismo ospite (possono essere anche degli scarti dell'ospite stesso). In questa condizione favorita la crescita di colture batteriche tollerate dall'ospite in quanto non arrecano danno.

Patogenicità

Quando si instaura una condizione di patogenicità, l'associazione tra parassita e organismo ospite porta alla promozione della crescita di colture batteriche in grado di arrecare danno all'ospite. La patogenicità può essere un evento occasionale oppure obbligato a seconda delle condizioni.

Processo infettivo

Quando i batteri patogeni interagiscono con un ospite, danno luogo ad un evento chiamato processo infettivo. Il processo infettivo è un processo dinamico, cioè una serie di eventi il cui epilogo dipende da diversi variabili. In generale, il processo infettivo può essere espresso come la variazione della quantità di parassiti all'interno dell'ospite nel tempo. Se questi infatti raggiungono un certo livello critico, per l'organismo colpito sopraggiugnge la morte. Se invece il sistema immunitario dell'osput è efficiente, la presenza dei parassiti cala. Esiste un range più o meno largo difinibile come valore minimo per l'espressione del processo infettivo. Al di sotto di tale valore, anche se il parassita è presenta non si manifesta alcun segnale sull'organismo. Quando la quantitaà di batteri oscilla sul valore critico, abbiamo la manifestazione di infezioni saltuarie nel tempo. I batteri patogeni possono essere classificati a seconda della dinamica del processo infettivo e della interazione con l'organismo ospite:

• Obbligati, dove i batteri prevalgono sulle difese dell'organismo ospite
• Opportunisti, dove i batteri prevalgono solo quando le difese immunitarie dell'ospite risultino indebolite
• Occasionali, dovei batteri prevalgono in casi isolati ed imprevedibili

Le infezioni che i batteri patogeni possono attuare differiscono in esogene ed endogene a seconda che la sorgente dell'infezione sia esterna oppure interna.

Meccanismi di difesa dalle infezioni

L'attacco da parte di un batterio (o comunque di un microorganismo che esercita attività patogena) avviene solamente se vengono superati i sistemi difensivi dell'organismo attaccato. Essi possono essere distinti in:

• Barriere anatomiche naturali
• Difese immunitarie dell'ospite

Barriere anatomiche naturali

Le barriere anatomiche naturali consistono in tutte quella serie di condizioni che hanno lo scopo di rendere difficile l'infiltrazione vera e propria dei batteri. Si tratta sia di vere e proprie entità anatomiche come cute e mucosa, ma anche condizioni fisiologiche (es. temperatura, umidità o pH). Sulle superfici delle mucose sono presenti popolazioni microbiche locali tollerate dall'organismo e che hanno la funzione di respingere gli agenti esterni.

Difese immunitarie

Con il nome di difese immunitarie si identifica un insieme di sistemi che si coordinano per generare una risposta immunitaria per contrastare la crescita del patogeno. Le difese immunitarie si distinguono in due categorie:

• Costitutive
• Adattive

Difese immunitarie costitutive

Sono strutture già presenti nell'organismo prima dell'attacco del patogeno. Hanno il compito di riconoscere strutture molecolari comuni nei microorganismi patogeni e quindi potenzialmente nocive per l'individuo. Sono chiamati Pattern Recognitions Recettors (PRR) ed hanno il compito di riconcere i Pathogen Associated Molecular Patterns (PAMP).

La risposta immunitaria coinvolge:

• Fattori antimicrobici tissutali
  • Lisozimi, in grado di attaccare le pareti dei batteri
  • Defensine, costituiscono dei canali nelle parete delle membrane dei batteri e portano alla lisi cellulare
  • Lattoferrine e transferrire, interferiscono con il metabolismo dei batteri sottraendo il ferro
• Proteine della fase acuta (fanno parte dei PRR)
  • PCR e SAP, favoriscono la fagocitosi
  • MBL, attiva il sistema del complemento
  • LBP, si combina con LPS ed attiva la produzione dei mediatori dell'infiammazione
• Sistema del complemento (componenti proteiche facenti parte di PRR)

Il sistema del complemento è costituito da tantissimi fattori che hanno il compito di portare ai meccanismi effettori attraverso delle reazioni a cascata che attivano dei processi localizzati, quindi richiama i fagociti, veri responsabili dell'eliminazione dei batteri. Il sistema del complemento forma anche un complesso proteico sulla membrana della cellula batterica per facilitarne la fagocitosi.

Le vie di attivazione del sistema di completamento sono molteplici:

• Riconoscimento dell'antigene da parte di un anticorpo
• Riconoscimento dei PAMP da parte di PRR

Il fattore responsabile delle vie effetrici è chiamato C3 convertasi.