Clostridium tetani - Clostridio del tetano - microbiologia

Scritto da Dott. Crisafulli F..
Pubblicato il 20-08-2020 Revisionato il 22-08-2020
Dott. Crisafulli F.

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

Tavola dei contenuti: Forma e dimensione - Genoma - Metabolismo - Ecologia e presenza ambientale - Infezioni e forme patologiche

Clostridium tetani è un batterio Gram positivo (anche se reagisce debolmente alla colorazione) che adotta un metabolismo anaerobio. È un batterio sporigeno poiché produce delle spore, in posizione decentrata rispetto al corpo, che sono liberate nell'ambiente colonizzato.

Dal punto di vista metabolico, C. tetani è un batterio anaerobio obbligato. A causa di questa sua caratteristica, affinché possa sopravvivere, necessita di ambienti con una scarsa oppure assente concentrazione d'ossigeno.

Cos'è il Clostridium tetani? È un batterio resposanbile di una infezione tossinica chiamata tetano.

Dove si trova il Clostridium tetani? Normalmente si trova all'interno del terreno, anche già da pochi centimetri.

Si trova nel ferro arrugginito? No, il ferro ossidato è rappresenta un ambiente ostile per tutti i clostridi.

Come si genera l'infezione? Attraverso le spore, che hanno una marcata capacità di inibire il sistema nervoso centrale.

Come infetta l'uomo? Attraverso le ferite aperte, specialmente se causate da abrasioni a seguito da contatto diretto con il terreno.

Forma e dimensione

Al pari di tutti i bacilli, il batterio del tetano possiede una struttura longiforme con un flagello presente all'estremità. La parete cellulare batterica è relativamente spessa e questo conferisce la caratterizzazione di batterio Gram positivo.

Corpo e struttura dei clostridi.
Struttura generica di un clostridio.

Genoma

Il genoma di C. tetani è di tipo circolare e conta circa 2.800.000 di paia di basi. All'interno della sequenza si trovano numerosi ORF (Open reading frame) che potenzialmente potrebbero servire per la codifica di numerose proteine. La maggior parte di questi ORF, tuttavia, sembrano non codificare per proteine biologicamente attive. La spiegazione della presenza di materiale non codificante può derivare dall'intensa attività di trasmissione orizzontale di geni da altri organismi. Gli ORF, in altre parole, sarebbero esclusivamente un ricordo ereditario di materiale genetico inglobato durante l'evoluzione del batterio.

Plasmide pE88

Il plasmide pE88 accompagna il materiale genetico di C. tetani. Il segmento plasmidico è di particolare importanza poiché codifica per i geni necessari all'espressione della tossina (tetX) e dei fattori di virulenza (colT).

Metabolismo

La necessità di operare in ambienti privi di ossigeno determina direttamente la strategia metabolica di C. tetani. L'ATP è sintetizzato a partire da un metabolismo di tipo fermentativo. Il substrato di eccellenza è rappresentato dai diversi aminoacidi che entrano all'interno della cellula attraverso un cotrasporto mediato dalle pompe del sodio.

Metabolismo primario di clostridium tetani
Schematizzazione del metabolismo priamario di Clostridium tetani e formazione di ATP.

La formazione di Acetil-CoA serve da base per alimentare un sistema ciclico ferrodossina ossidata-ferrodossina ridotta. La ferrodossina, in questo modo, permette l'uscita di elettroni. Non è del tutto chiaro come il gradiente elettrochimico possa essere sfruttato da un complesso sistema intramembrana capace di generare un efflusso di ioni sodio. Il gradiente sodio creatosi è alla base del processo di formazione di ATP.

Ecologia e presenza ambientale

La maggior parte dei clostridi sono presenti negli strato superficiali del suolo dove è praticamente assente la molecola di ossigeno. Contrariamente a quanto si possa credere, è difficile la crescita batterica nei materiali ferrosi, specialmente arrugginiti. Al pari degli altri clostridi è possibile rilevare una buona concentrazione colonica all'interno dei tessuti animali.

Tanto le spore quanto il batterio sono estremamente sensibili all'ossigeno e da esso vengono inattivate. Contrariamente a ciò, le spore sono molto resistenti ai comuni antisettici e perfino al calore. La somministrazione di calore, invece, uccide la maggior parte dei batteri.

Infezioni e forme patologiche

La formazione di stati patologici avviene esclusivamente per introduzione delle spore nei tessuti. Le stesse possono penetrare e diffondersi all'interno dell'organismo tramite escoriazioni, tagli e abrasioni. Non sono molto frequenti, sebbene possibili, passaggi delle spore attraverso il tratto digerente, ad esempio a seguito d'ingestione accidentale di cibi contaminati.

Attraverso la cute lesionata possono passare sia le spore sia le colonie batteriche. La crescita batterica è la causa del fenomeno di formazione e di emissione delle spore. L'infezione da C. tetani è molto più pericolosa dell'introduzione di modeste quantità di spore.

 

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