La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Microbiologia Clinica e Laboratorio Docente : Docente : Dott.ssa Mariateresa Vitiello Dipartimento di Medicina Sperimentale Sez. Microbiologia e Microbiologia.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Microbiologia Clinica e Laboratorio Docente : Docente : Dott.ssa Mariateresa Vitiello Dipartimento di Medicina Sperimentale Sez. Microbiologia e Microbiologia."— Transcript della presentazione:

1 Microbiologia Clinica e Laboratorio Docente : Docente : Dott.ssa Mariateresa Vitiello Dipartimento di Medicina Sperimentale Sez. Microbiologia e Microbiologia Clinica Seconda Università degli Studi di Napoli Facoltà di Medicina e Chirurgia Testi consigliati: Testi consigliati: La Placa La Placa Poli Poli

2 Temi cardine del programma 1.Lo sviluppo della microbiologia come scienza. 2.Modalità di interazione tra microrganismi e ambiente. 3.La natura e limportanza delle tecniche adottate per isolare, coltivare, osservare e identificare i microrganismi. 4.Le principali tecniche batteriologiche e parassitologiche. 5.I più frequenti batteri e parassiti agenti eziologici di malattie

3 Programma desame Rapporti ospite-parassita: saprofitismo, patogenicità, virulenza, opportunismo, fonti e serbatoi, veicoli e vettori di microrganismi, modalità di trasmissione e vie di ingresso, colonizzazione batterica, micetica, protozoaria e virale Flora microbica normalmente residente nei vari distretti corporei Principi di diagnostica microbiologica: procedure di raccolta, conservazione, trasporto e trattamento dei campioni. Metodi di diagnosi diretta ed indiretta Diagnostica batterica: esame microscopico, colturale, sierologico diretto, saggi di sensibilità agli antibiotici, reazioni Ag-Ab in vitro, tecniche di diagnostica molecolare per analizzare DNA ed RNA (PCR, ibridazione molecolare con sonde marcate, dot blot) I principali batteri responsabili di malattie: Enterobatteri, Stafilococchi, Streptococchi, Brucelle, Pasteurelle, Treponemi, Micobatteri Diagnostica parassitologica: tecniche colturali e substrati utilizzati in parassitologia (caratteristiche e differenze per scelta dimpiego), metodiche per identificazione da campioni biologici (esame diretto ed esame attraverso coltura), tecniche di preparazione vetrini, coloranti per la parassitologia, tecniche didentificazione: metodologia classica I principali parassiti responsabili di malattie: Toxoplasma, Plasmodi, Cestodi

4 INTRODUZIONE ALLA MICROBIOLOGIA Storia e scopo della Microbiologia

5 Definizione La Microbiologia è la scienza che studia i microrganismi e la loro attività. La Microbiologia è la scienza che studia i microrganismi e la loro attività. Ha per oggetto la forma, la struttura, la riproduzione, la fisiologia, il metabolismo e lidentificazione dei microrganismi. Ha per oggetto la forma, la struttura, la riproduzione, la fisiologia, il metabolismo e lidentificazione dei microrganismi.

6 Dimensioni dei batteri e dei virus

7

8 Dimensioni dei microrganismi

9 Definizione Comprende lo studio della loro distribuzione in natura, delle relazioni tra loro e con gli altri esseri viventi, degli effetti benefici e dannosi che hanno sugli esseri umani, delle modificazioni fisiche e chimiche che provocano nel loro ambiente. Comprende lo studio della loro distribuzione in natura, delle relazioni tra loro e con gli altri esseri viventi, degli effetti benefici e dannosi che hanno sugli esseri umani, delle modificazioni fisiche e chimiche che provocano nel loro ambiente.

10 Settori della Microbiologia BATTERIOLOGIA PROTOZOOLOGIA (Parassitologia) MICOLOGIA ALGOLOGIA VIROLOGIA

11 Membri del mondo microbico Cellule procariotiche sono prive di un nucleo delimitato da una membrana (batteri) Cellule eucariotiche possiedono un nucleo racchiuso da una membrana, sono morfologicamente più complesse e generalmente più grandi delle cellule procariotiche (alghe, protozoi e miceti)

12 Eukaryotic cellProkaryotic cell Gram + Gram - Cell wall Rough endoplasmic reticulum Mitochondria (e.g. animal) Nucleoid Nucleus Cell membrane Cytoplasm Flagellum Cell (inner) membraneOuter membrane Ribosomes Granule Cell wall Capsule Pili

13 Differenze tra cellula procariotica ed eucariotica

14 Tipi di Classificazione Schema a cinque regni comprendente Monera, Protista, Fungi, Animalia e Plantae. I microbi si trovano nei primi tre regni Schema a tre regni, basato sul confronto dellRNA ribosomale. Classifica i microrganismi in Bacteria (batteri veri), Archaea e Eucarya (eucarioti)

15 Regno degli Archaea – tutti procarioti Procariotici Si distinguono dai Bacteria per sequenze ribosomali caratteristiche Non contengono peptidoglicano nella parete Molti si trovano in ambienti estremi Includono: –Metanogeni –Alofili estremi –Termofili estremi Non si conoscono specie patogene

16 Regno Eucarya – tutti eucarioti animali, piante e microrganismi eucarioti –I microrganismi comprendono i protisti (alghe unicellulari, protozoi, muffe) e funghi –La maggior parte sono più grandi delle cellule procariotiche Fungi Protozoa Algae Parassiti animali pluricellulari

17 Regno dei Bacteria – tutti procarioti La maggior parte è costituita da singole cellule La maggior parte contiene peptidoglicano nella parete Possono sopravvivere in una infinità di ambienti La maggior parte non sono patogeni ed hanno un ruolo fondamentale nel riciclo dei nutrienti

18 BATTERI Forma Sferica (cocchi) Cilindrica/bastoncellare (bacilli) Curvata (vibrioni, spirilli) CELLULA BATTERICA STRUTTUREFUNZIONE Involucro Capsula Parete cellulare Membrana citoplasmatica Aderenza, ostacola la fagocitosi Protezione, rapporto ospite parassita Scambi osmotici, secrezione, meccanismi energetici Citoplasma Mesosomi Ribosomi Metabolismo generale Divisione cellulare,secrezione di esoenzimi,fosforilazione ossidativa Sintesi proteica Sostanza nucleare (nucleo)genetica Strutture accessorie Flagelli Ciglia Pili o fimbrie Spore (cellule dormienti) Mobilità Movimenti ondulatori Aderenza, trasferimenti genetici Sopravvivenza a condizioni avverse

19 COMPONENTI STRUTTURALI DEI BATTERI Peptidoglicano Cromosoma Mesosoma Ribosomi Capsula Spazio periplasmatico Flagello Citoplasma Membrana esterna Membrana citoplasmatica interna Corpo basale pilo Granulo intracitoplasmatico pilo

20 Cocchi e bacilli Spirilli Forma: cocchi (in colonie), diplococchi, streptococchi, spirilli, vibrioni, bacilli (isolati), spirochete. Caratteristiche della parete cellulare: Gram-positivi o Gram- negativi Gram: Speciale colorazione inventata dall'omonimo scienziato, che permette di dividere in due grandi tronconi i batteri, i Gram + e i Gram -, in base alla composizione della parete batterica.

21 COCCHI BACILLI SPIRILLI ESEMPI STREPTOCOCCHISTAFILOCOCCHI MORFOLOGIA BATTERICA ENTEROBATTERI TREPONEMA PALLIDUM VIBRIO CHOLERAE

22 MORFOLOGIA BATTERICA

23 MORFOLOGIA BATTERICA (COCCHI) COCCHI SINGOLI DIPLOCOCCHI TETRADI SARCINE STREPTOCOCCHI STAFILOCOCCHI

24 MORFOLOGIA BATTERICA (BACILLI) BACILLI COCCOBACILLI DIPLOBACILLI STREPTOBACILLI

25 Nomenclatura e classificazione dei microrganismi Linneo (Linnaeus) stabilì il metodo della nomenclatura binomiale nel sistema di classificazione delle piante e degli animali. A ciascun organismo sono attribuiti due nomi (in origine in latino): il primo si riferisce al GENERE di appartenenza dell'organismo stesso ed è uguale per tutte le specie che condividono alcuni caratteri principali; il secondo termine, che è spesso descrittivo, designa la SPECIE propriamente detta.

26 Staphylococcus aureus –Descrive la distribuzione a grappolo dal greco [stafule]: grappolo e [coccos]: (bacca, acino d'uva) ed il colore dorato delle colonie. Nomi scientifici

27 Escherichia coli –Rende omaggio allo scienziato che lo ha scoperto, Theodor Eshcerich, e descrive lhabitat del batterio, il colon. Nomi scientifici

28 Ruolo dei Microrganismi nelle malattie Non era poi così ovvio Stabilire una connessione dipendeva dallo sviluppo di tecniche per lo studio dei microbi Una volta stabilito, ha permesso lo studio delle difese dellospite - limmunologia

29 Letà delloro della Microbiologia ( ) Sono stati identificati molti organismi che producono malattie È stato intrapreso lo studio del metabolismo microbico Sono state raffinate le tecniche microbiologiche È stata migliorata la comprensione del ruolo dellimmunità e di come controllare e prevenire le infezioni microbiche

30 Identificazione delle relazioni tra Microrganismi e malattia Agostini Bassi ( ) –Ha mostrato che una malattia dei bachi da seta era causata da un fungo

31 Altre evidenze… Joseph Lister –Fornisce evidenze indirette che i microrganismi sono agenti causali delle malattie –Sviluppa una metodologia in chirurgia elaborata per impedire lingresso dei microrganismi nelle ferite ed una per il trattamento dei ferri chirurgici e per gli abiti da camera operatoria –Poche volte i suoi pazienti andavano incontro a infezioni post-operative

32 Prova finale… Robert Koch ( ) –Stabilisce la relazione fra Bacillus anthracis e antrace –Usa i criteri sviluppati dal suo maestro Jacob Henle ( ) –Questi criteri sono oggi noti come i postulati di Koch. Usati ancora oggi per stabilire il legame fra una particolare microrganismo ed una particolare malattia

33 I postulati di Koch 1.Lagente causale deve essere presente in tutti i casi della malattia di cui è ritenuto responsabile e deve essere invece assente negli individui sani. 2.Lagente causale deve essere isolato dallindividuo affetto e, posto in coltura, deve dare origine ad una popolazione cellulare omogenea (una sola specie). 3.Linoculo di una coltura pura dellagente causale in individui sani deve dare luogo alla comparsa della malattia di cui si ritiene responsabile. 4.Lagente causale deve essere re-isolato dallindividuo infettato sperimentalmente.

34 Lo sviluppo di tecniche per lo studio dei microrganismi patogeni Il lavoro di Koch ha permesso la scoperta o lo sviluppo di: –agar –piastre di petri –nutrient broth e nutrient agar –metodi per isolare i microrganismi

35 Altri sviluppi… Pasteur e Roux –Hanno scoperto che la lunga incubazione di colture prima del trasferimento nellospite provocava nel patogeno la perdita della capacità di provocare la malattia Pasteur e collaboratori –Hanno sviluppato il vaccino contro il colera dei polli, antrace e rabbia

36 Altri sviluppi… Emil von Behring ( ) e Shibasaburo Kitasato ( ) –Hanno sviluppato unantitossina contro difterite e tetano –Hanno fornito evidenze di unimmunità umorale Elie Metchnikoff ( ) –Ha scoperto le cellule fagocitarie del sangue –Ha fornito evidenze di unimmunità cellulare

37 Lo sviluppo della Microbiologia industriale e dellEcologia microbica Louis Pasteur –Ha dimostrato che sia la fermentazione alcolica che altre fermentazioni erano il risultato di attività microbica –Ha sviluppato il processo di pastorizzazione per conservare il vino

38 1928: Alexander Fleming scoprì il primo antibiotico. Osservò che il fungo Penicillium produceva un antibiotico (la penicillina) in grado di uccidere lo Staphylococcus aureus. 1940s: la penicillina fu clinicamente testata ed iniziò la produzione del farmaco Nascita della moderna chemioterapia

39 Quando il patogeno supera la resistenza dellospite, si ha la malattia. Malattie infettive emergenti (EID): Nuove malattie e malattie a maggiore incidenza Malattie Infettive

40

41 West Nile encefalite –West Nile Virus –Diagnosticata per la prima volta nella regione del West Nile dell Uganda nel lontano –Nel 1999 è comparsa nella città di New York. Malattie Infettive Emergenti

42 Ebola febbre emorragica –Virus Ebola –Causa febbre, emorragie e coagulazione del sangue –Isolato per la prima volta nei pressi del fiume Ebola, Congo Malattie Infettive Emergenti

43 Hantavirus sindrome polmonare –Hantavirus –Identificato per la prima volta nel 1951 in Korea come causa di febbre emorragica –Nel 1995 è stata denunciata la comparsa di una nuova malattia caratterizzata da sintomi respiratori negli U.S. –Il virus U.S., chiamato virus Hantavirus Sin Nombre, probabilmente è stato diffuso in U.S. tramite i ratti intorno al 1900 Malattie Infettive Emergenti

44 Sindrome da Immunodeficienza Acquisita (AIDS) –Human immunodeficiency virus (HIV) –Isolato per la prima volta nel –Epidemia mondiale infettante 40 milioni di persone; nuove infezioni ogni giorno. –Malattia a trasmissione sessuale che si trasmette sia agli uomini che alle donne. –Negli U.S., le persone interessate dallHIV/AIDS hanno unetà compresa tra i 13 e 24 anni: il 44% sono donne ed il 63% sono uomini. Malattie Infettive Emergenti

45 Encefalopatia Bovina Spongiforme –Prioni –Inoltre causa la malattia di Creutzfeldt- Jakob disease (CJD) –La nuova variante di CJD negli uomini è correlata al consumo di frattaglie bovine contaminate. Malattie Infettive Emergenti

46 Escherichia coli O57:H7 –Ceppi produttori di tossine di E. coli –Identificati nel 1982 –Principale causa di diarrea diffusa in tutto il mondo. Malattie Infettive Emergenti

47 Streptococcus invasivo di gruppo A –La rapida crescita batterica causa un esteso danno tissutale. –Incremento dellincidenza dal 1995 Malattie Infettive Emergenti

48 Antrace –Bacillus anthracis –Nel 1877, Koch dimostrava che il B. anthracis era la causa eziologica dellantrace. –Veterinari e agricoltori sono soggetti a rischio di antrace cutaneo. –Nel 2001, la disseminazione di B. anthracis tramite posta infettava 22 persone. Malattie Infettive Emergenti

49 Limportanza dei microrganismi I microbi possono essere: causa di malattie che colpiscono il regno vegetale ed animale; causa di degradazione degli alimenti; essenziali per la vita; necessari per i cicli geochimici e la fertilizzazione del suolo; utilizzati come biomassa e produttori di farmaci e molecole per uso industriale.

50 Ruolo dei microrganismi in natura e loro utilizzazione da parte delluomo Vengono utilizzati come modelli sperimentali per lo studio della genetica molecolare e della fisiologia cellulare. Vengono utilizzati come modelli sperimentali per lo studio della genetica molecolare e della fisiologia cellulare. Vengono utilizzati per la produzione di sostanze utili alluomo Vengono utilizzati per la produzione di sostanze utili alluomo

51 Alcuni impiegati come fonti per: produzione commerciale di antibiotici, farmaci e altre sostanze (vari aminoacidi ed enzimi); produzione di acido acetico e aceto; fermentazione lattica del lattosio per la produzione di formaggi e yogurt; acido lattico usato anche per conservazione di crauti e nelle salamoie acide;

52 Biotecnologia, luso di microbi per produrre cibi e sostanze chimiche (sfruttamento dei microbi sin dallantichità). Lingegneria genetica è una tecnica nuova nelle biotecnologie. Attraverso lingegneria genetica, i batteri ed i funghi possono produrre una varietà di proteine tra cui i vaccini ed enzimi. Nelle cellule umane i geni mancanti o difettivi possono essere sostituiti nella terapia genica. Batteri geneticamente modificati vengono utilizzati per proteggere i raccolti dagli insetti e dal congelamento. Biotecnologie Moderne ed Ingegneria Genetica

53 Microbi patogeni per gli insetti sono lalternativa ai pesticidi chimici in agricoltura e nella trasmissione di infezioni. Le infezioni da Bacillus thuringiensis sono letali per alcuni insetti, ma innocue per altri animali, come luomo, e per le piante. Insetticidi Biologici

54 I batteri degradano la materia organica dei liquami. I batteri degradano o detossificano inquinanti come gli olii ed il mercurio Bioriparatori

55 Studio dei batteri di interesse medico Le nozioni che il biotecnologo dovrebbe possedere per ogni batterio patogeno sono quelle necessarie a configurarne un modello mentale, completo dei caratteri sufficienti a definirne le caratteristiche morfo-funzionali utili a comprendere il meccanismo dellazione patogena, e da utilizzare come base per la comprensione delle tecniche di identificazione a scopo diagnostico impiegate più correntemente nel laboratorio batteriologico. OFFRIRE AL PAZIENTE LA PRESTAZIONE MIGLIORE

56 Inquadrare i diversi batteri in un contesto generale, elaborato su pochi dati precisi, dando per scontate le ampie zone di uniformità morfo-funzionale che accomunano larghi gruppi di batteri Focalizzare lattenzione sulle peculiarità che caratterizzano i singoli batteri

57 Elaborazione del modello del batterio X Non è necessario imparare a memoria se esso è: -sporigeno o asporigeno - mobile o immobile - se produce esotossine o endotossine - se è aerobio o anaerobio - etc Morfologia Caratteristiche

58 Esempio: Il batterio in questione è un cocco Lo dice il nome: stafilococco, streptococco, etc. Gram-positivo (tutti i cocchi sono Gram-positivi tranne le Neisserie) Non produrrà endotossine tipiche (Parete cellulare dei Gram-negativi) e quindi dovrà con ogni probabilità produrre esotossine Immobili (tutti i cocchi sono immobili tranne alcuni enterococchi)Asporigeno (le spore sono prodotte solo dai bacilli)

59 Altro esempio: aerobio o anaerobio? Tutti i batteri di interesse medico sono aerobi-anaerobi facoltativi Eccezioni: - Brucelle: aerobi obbligati - Clostridi: anaerobi obbligati

60 Altro esempio: sporigeno o asporigeno? La maggior parte dei batteri di interesse medico sono asporigeni Eccezioni: - Bacillus spp - Clostridi

61 Per sapere in quali terreni cresce un batterio è sufficiente ricordare i batteri che necessitano di terreni arricchiti di particolari sostanze (ad esempio gli emofili) o di incubazione in condizioni particolari (batteri anaerobi e o microaerofili) e, quei batteri che non ancora sono stati coltivati in terreni abiotici per ragioni sconosciute (Treponemi) o perché parassiti intracellulari obbligati (Rickettsie, Clamidie)

62 Apprendimento dei caratteri differenziali Indiscriminata memorizzazione dei numerosi caratteri comuni

63 SCHEMA DI STUDIO PER LA BATTERIOLOGIA Struttura e caratteri antigenici Fattori di virulenza Patogenesi e immunità (meccanismi dellazione patogena e risposte dellospite) Malattia (sindromi cliniche e fattori predisponenti) Diagnostica di laboratorio (microbiologica e sierologica) Cenni di terapia e profilassi (terapia di elezione e vaccinazione)


Scaricare ppt "Microbiologia Clinica e Laboratorio Docente : Docente : Dott.ssa Mariateresa Vitiello Dipartimento di Medicina Sperimentale Sez. Microbiologia e Microbiologia."

Presentazioni simili


Annunci Google