Batteri gram positivi

I BATTERI GRAM+

La parete batterica non si limita esclusivamente al peptidoglicano, in particolare nei batteri Gram+, ma sono presenti anche degli acidi teicoici, ovvero dei polimeri di alcol polivalenti (come il glicerolo ed il ribitolo), esterificati con l’acido fosforico (è a questo livello che i monomeri si attaccano tra di loro) e con altre molecole caratteristiche come zuccheri e amminoacidi (quest’ultimi presenti in configurazione sia D che L), intercalati nelle maglie del peptidoglicano, sembra per stabilizzarlo ed ancorarlo alla membrana plasmatica verso l’interno. Verso l’esterno questi acidi teicoici si complessano con le proteine o i lipidi a formare delle altre strutture, come gli acidi lipoteicoici, che hanno un’altra funzione molto importante, quella di adesività della cellula batterica stessa con altre strutture. Questi acidi non si trovano nei batteri Gram-, cosa che ci fa capire che nella maggior parte dei casi l’adesività dei batteri Gram+ è ad appannaggio degli acidi teicoici, mentre nei batteri Gram- essa è dovuta a delle strutture ben precise, che possono essere dei pili o delle fimbrie che si possono osservare al microscopio elettronico. Questa è una differenza abbastanza importante, nei batteri Gram+ l’adesività è prevalentemente dovuta ad una molecola strutturale, che non può essere eliminata se non per previa distruzione della cellula, mentre nei batteri Gram- l’adesività è dovuta a delle fimbrie o dei pili, che a volte possono non essere sintetizzati dalla cellula batterica, qual’ora costituiscano un intralcio. L’adesività è un fenomeno importantissimo nel primo momento dell’infezione batterica, quando essa deve aderire alla mucosa del tessuto dell’organismo ospite per poter costruire la colonia batterica, che una volta costruita può proiettarsi verso i tessuti profondi dell’organismo ospite, ma senza quest’adesività la cellula viene espulsa dai meccanismi di detersione dell’organismo. Nei tessuti profondi le adesine (sono delle strutture specializzate presenti sugli acidi lipoteicoici nei batteri Gram+ e sui pili e sulle fimbrie nei batteri Gram-) rendono più facile il legame con i fagociti, facilitando l’eliminazione del batterio, infatti molto spesso tra i batteri Gram- che si avventurano nei tessuti profondi vengono selezionate le cellule senza i pili, ma i batteri Gram+ non possono non sintetizzare gli acidi teicoici, che sono una parte integrante della parete batterica, quindi o si fanno fagocitare, oppure devono costruire una capsula, ovvero un ulteriore elemento esterno, che con il suo ingombro sterico spaziale impedisce l’interazione dell’acido lipoteicoico con il fagocita. Sottolineiamo infatti che gli acidi teicoici sono particolarmente antigenici, per cui stimolano l’ospite a produrre gli anticorpi che serviranno ad eliminare la cellula batterica in maniera rapida ed efficiente.

I batteri Gram+ si differenziano, oltre che per questa struttura del peptidoglicano, così spessa, anche perché assumono delle caratteristiche peculiari per la presenza di questo polimero. Il batterio Gram+, essendo capace di fissare, di legare grandi quantità di cationi (ad esempio lo ione magnesio) per la presenza di numerose molecole di amminoacidi, gruppi fosforici ed amminozuccheri che formano la spessa parete del peptidoglicano, resiste molto di più dei batteri Gram- negli ambienti ipertonici, in quanto questo favorirebbe anche la formazione di un ambiente ionico adeguato al funzionamento degli enzimi presenti nella membrana plasmatica. Questo è importante, perché ci dimostra che il batterio Gram+ è più capace di resistere in ambienti salini rispetto ai batteri Gram-, infatti un terreno di coltura selettivo viene usato per mettere in evidenza all’interno di una flora batterica mista di batteri solo i batteri Gram+, ed è proprio studiato addizionando grandi quantità di NaCl in questo terreno (circa il 7-8 %), che rende l’ambiente ipertonico e rende impossibile lo sviluppo dei batteri sensibili a questo ambiente. I batteri Gram+ resistono a questo ambiente e si selezionano rispetto agli altri nella MSA (Micro Salt Area o terreno di Chapman), un ambiente che contiene buone quantità di zucchero e sali, anche se questi batteri non possiamo farli rientrare nei batteri alofili in senso stretto. Questo è un grosso aiuto per il microbiologo, che per esempio vuole mettere in evidenza uno Staphylococcus aureus, il tipico batterio Gram+, che ha la caratteristica di essere alofilo. Naturalmente esistono dei batteri alofili più specializzati, come quelli che crescono nelle saline, tra cui si annoverano gli archeobatteri, che sono i più estremofili.

Ci sono anche dei microrganismi che hanno una parete batterica, ma si differenziano dallo schema classico che abbiamo visto in precedenza: questi sono i micobatteri, tra cui citiamo il Mycobacterium tuberculosis (o batterio di Koch). Nei micobatteri la parete ha una struttura più complessa, tanto è vero che per mettere in evidenza la loro presenza in un campione, non è necessario utilizzare la colorazione classica di Gram, ma bisogna usare la colorazione di Ziehl-Neelsen, una colorazione più specifica, che serve anche a fare delle diagnosi di tubercolosi nell’espettorato, nel liquor o nel pus. Questi batteri infatti posseggono verso l’esterno uno strato di cere, grassi e lipidi, tra cui citiamo gli acidi micolici (rappresentano una particolare classe di acidi grassi), che impediscono l’ingresso di sostanze dall’esterno e gli scambi tra l’interno e l’esterno della cellula, rallentando così il metabolismo della cellula. Il metabolismo dei micobatteri è tanto influenzabile che prima di osservare una colonia in cui si è sementato un campione di questi batteri, bisogna aspettare dai 15 ai 20 giorni, anziché un tempo di 20 ore, ed è un tempo lunghissimo. Un batterio di questo tipo si moltiplica una volta ogni 24 ore, anziché una volta ogni 20 minuti. Tutto questo rende diversa anche la malattia che ne deriva, infatti solitamente è una patologia cronica, perché il batterio si moltiplica molto lentamente. Questi batteri vengono coltivati su terreni particolari che contengono il tuorlo di uovo, cere e lipidi, che servono a costruire la parete batterica, e per coltivarli non si usano la classiche piastre a chiusura ermetica, ma si usano delle caratteristiche provette chiuse.

Ci sono però anche degli altri batteri aventi delle pareti batteriche caratteristiche, ad esempio i micoplasmi (da non confondere con i micobatteri), che non hanno una parete batterica. I micoplasmi sono chiamati anche “mollicutes” (deriva dal latino “mollis cutis”) in quanto sono degli organismi che hanno numerosi steroli sulla membrana citoplasmatica, non hanno una morfologia precisa, a dimostrazione di quanto la parete sia determinante sulla forma del batterio. I micoplasmi sono dei batteri senza parete e dunque senza una forma precisa, di dimensioni pari a 0,25 μm, cioè più piccoli dei virus più grandi, e formano delle colonie a forma di uovo fritto, che si vanno ad intercalare all’interno delle maglie dell’agar, ovvero del terreno di coltura.