Batteri: amici o nemici?

• 15 ottobre 2012
• A cura della Dott.ssa Maddalena Perotti

Ogni giorno televisione, radio e giornali ci inondano di pubblicità che riguardano disinfettanti di ogni tipo per il cibo, per il bucato, per la persona, con l'obiettivo comune di sterminare tutti i batteri che ci sono in circolazione. Ma questo è veramente necessario? I batteri sono tutti così "cattivi" da dover essere eliminati?

Impariamo a conoscerli per capire che molti di loro sono necessari all'uomo e che l'eccessiva igiene può essere dannosa: diversi studi hanno rilevato un notevole aumento di allergie nelle nuove generazioni, ovvero quelle più esposte a questa disinfezione incondizionata che impedisce ai bambini di sviluppare anticorpi necessari per proteggersi contro gli agenti esterni [1,2,3].

Cosa sono i batteri?

Innanzitutto capiamo come sono fatti: i batteri sono organismi unicellulari (costituiti da una sola cellula) di dimensione microscopica, ovvero dell'ordine di micrometri (1 millesimo di millimetro).

Hanno una struttura molto semplice costituita da una parete esterna, al di sotto della quale troviamo la membrana cellulare al cui interno è contenuto il citoplasma dove si trovano piccole molecole di DNA, come mostrato nell'immagine. Alcuni batteri possiedono dei sistemi di locomozione chiamati flagelli, altri delle protuberanza per aderire meglio alle cellule umane chiamate pili, altri ancora sono rivestiti da una capsula esterna per proteggersi dall'ambiente esterno.

Possono avere diverse forme, le due più comuni sono quella sferica tipica dei Cocchi e quella bastoncellare dei Bacilli.

I batteri si riproducono per scissione binaria per cui da una cellula se ne formano due identiche e da ognuna di queste se ne formano altre due e così via dando origine ad una crescita esponenziale della popolazione batterica. La velocità di replicazione dipende dalla specie del batterio, si va da una duplicazione ogni 20-30 minuti di Escherichia coli a quella di Mycobacterium tuberculosis che avviene ogni 12-24 ore.

Le cellule batteriche possono "comunicare" fra di loro mediante il trasferimento di materiale genetico che può avvenire per contatto diretto tra le due cellule o per inglobamento all'interno della cellula di DNA liberato nell'ambiente da cellule batteriche morte. Questo scambio di informazioni genetiche permette, tra le altre cose, il passaggio dei geni di resistenza antibiotica tra un specie e l'altra.

Classificazione

I batteri si trovano ovunque: terreno, acqua, aria, oggetti, piante, animali e, naturalmente, l'uomo. Distinguiamo, quindi, batteri a circolazione esclusivamente umana, batteri a circolazione in varie specie animali che occasionalmente possono essere trasmessi all'uomo e batteri ambientali.

La maggioranza dei batteri che troviamo nell'uomo sono definiti commensali, ovvero batteri che vivono nell'ospite senza creare né danno né beneficio, alcuni sono chiamati simbionti, ovvero utili per l'ospite e, infine, una piccola parte sono patogeni, ovvero si insediano nei tessuti dell'ospite superandone i meccanismi di difesa e provocando un danno. I patogeni stretti, ovvero i batteri che causano sempre malattia indipendentemente dall'ospite, sono pochi; la maggior parte si definiscono patogeni opportunisti, ovvero capaci di causare malattia solo in determinate condizioni dell'ospite (es. immunodepressione) oppure capaci di cambiare sede e quindi di passare da commensali a patogeni (ad es. Escherichia coli è un commensale intestinale ma se si sposta in vescica provoca una cistite).

Per quanto riguarda la via attraverso la quale i batteri vengono trasmessi distinguiamo innanzitutto infezioni endogene, che sono causate da batteri già presenti nel nostro organismo che diventano patogeni o per cambio di sede (dislocazione accidentale) o per immunodepressione dell'ospite, e infezione esogene, causate da batteri che arrivano dall'esterno.

Le vie di trasmissione esogene sono:

• via cutanea: la cute è un'ottima barriera difensiva quindi per diventare una porta di ingresso la sua integrità deve essere in qualche modo compromessa (microtraumi, ustioni, punture, ferite)
• via congiuntivale: la congiuntiva può essere oltrepassata anche se integra
• via respiratoria: l'aria diventa il principale veicolo (da soggetto a soggetto o dall'ambiente)
• via digerente: trasmissione di tipo fecale-orale, i batteri eliminati con le feci contaminano mani, acqua, alimenti, insetti
• via genitourinaria: attraverso rapporti sessuali e cateterismo

La popolazione microbica normale

Il corpo umano è composto da distretti sterili (privi di microorganismi) e distretti colonizzati.

Tra i primi troviamo il torrente circolatorio, le basse vie respiratorio, il sistema nervoso, la vescica e le alte vie urinarie, la prostata; tra i secondi tutti i distretti in comunicazione con l'esterno quindi la cute, il sistema gastro-intestinale e le mucose respiratorie e genitourinarie.

È in questi ultimi distretti che parliamo di popolazione o flora microbica normale che differisce da una sede all'altra, ad es. sulla cute (che ospita circa 10¹² batteri) troviamo molte specie di stafilococchi, nel naso-faringe streptococchi e stafilococchi e nell'intestino (che ospita circa 10¹⁴ batteri) enterobatteri e molti batteri anaerobi (cioè che vivono in assenza di ossigeno).

Questi batteri rappresentano per noi una vera e propria barriera difensiva dall'invasione di batteri patogeni perché grazie al loro elevato numero competono per nutrienti coi patogeni che sono in numero inferiore. Questo è evidente soprattutto a livello intestinale e vaginale dove è molto più facile andare incontro a un'infezione in caso di dismicrobismo (alterazione della flora microbica locale). Inoltre la flora batterica stimola il nostro sistema immunitario che produce anticorpi che ci possono proteggere anche da alcuni batteri patogeni. Da non dimenticare, infine, che alcuni batteri producono vitamina K.

Dall'altro lato, però, questi batteri possono diventare pericolosi nel paziente con un sistema immunitario poco funzionante e che quindi non riesce a tenerli sotto controllo, oppure possono cambiare sede andando a provocare patologia.

Azione patogena

Per essere definito patogeno un batterio deve essere in grado di invadere i tessuti, moltiplicarsi e danneggiare in modo più o meno grave il normale funzionamento dell'organo colpito.

La colonizzazione delle mucose, caratterizzata dall'adesione dei batteri alle cellule, e la diffusione dell'infezione ai tessuti circostanti grazie a peculiari meccanismi invasivi sono condizionate dalla produzione da parte dei batteri di molecole provviste di attività enzimatica che risultano tossiche per la cellula interessata.

Quando parliamo di tossicità ci riferiamo però alla produzione di tossine vere e proprie e distinguiamo:

• endotossine: la componente tossica è una parte strutturale del batterio
• esotossina: "veleni" batterici liberati nella cellula bersaglio (es. tossina botulinica, tetanica, difterica) che agiscono con diversi meccanismi d'azione.

Al danno diretto dei batteri, talvolta, si aggiunge il danno indiretto causato dal nostro sistema immunitario. Le cellule deputate alla nostra difesa possono produrre sostanze per combattere i batteri che però risultano dannose anche per le nostre cellule provocando dalla semplice febbre fino all'ipotensione e allo shock.

Batteri più comuni

Le specie batteriche con cui più frequentemente ci troviamo in contatto sono le seguenti, è importante ricordare sempre che la situazione a livello ospedaliero cambia molto, esistono tipi di infezione molto più gravi e batteri molto più invasivi.

Stafilococchi

Sono batteri di forma sferica, incapaci di muoversi e molto resistenti in ambienti sfavorevoli.

Lo stafilococco maggiormente patogeno per l'uomo è Staphylococcus aureus. Esso è largamente diffuso, la maggior parte degli individui lo ospita come commensale sulla cute e nella mucosa oro-faringea. Può dare diversi quadri patologici in diversi distretti: cute (es. foruncoli e infezione di ferite), ossa (osteomielite), polmoni, sistema nervoso (ascessi, meningite) e, se produttore di tossina, può provocare un'intossicazione alimentare o la sindrome da shock tossico.

Streptococchi

Sono batteri sferici, capsulati e immobili. Costituiscono gran parte della popolazione microbica orale e faringea e si possono ritrovare anche nel distretto intestinale, vaginale e cutaneo. Gli streptococchi patogeni sono tre:

Streptococcus pyogenes: è il batterio tipico delle tonsilliti, ma può provocare anche otite, infezioni cutanee e, se produttore di tossina, scarlattina e sindrome da shock tossico.

Streptococcus agalactiae: componente della popolazione microbica dell'uretra e della vagina, può infettare il neonato durante il passaggio nel canale del parto provocando polmonite e,in alcuni casi, meningite.

Streptococcus pneumoniae: conosciuto anche come pneumococco, è un ospite frequente delle prime vie respiratorie da dove, in presenza di cause predisponenti, può raggiungere i polmoni provocando polmonite. Può provocare inoltre otite ed è la causa più comune di meningite nell'età adulta.

Enterococchi

Appartengono alla famiglia degli streptococchi. Le due specie patogene per l'uomo sono Enterococcus faecium ed Enterococcus faecalis che sono commensali a livello intestinale ma che possono occasionalmente provocare infezioni delle basse vie urinarie (cistite).

Neisserie

Sono cocchi, immobili, spesso capsulati. Due specie sono altamente patogene per l'uomo:

Neisseria meningitidis, agente causale di meningite in giovane età, caratterizzata da una forma rapidamente mortale. La via di trasmissione è quella aerea quindi vanno trattati anche tutti i contatti del paziente.

Neisseria gonorrhoeae, agente eziologico della gonorrea, malattia sessualmente trasmessa caratterizzata da una caratteristica secrezione purulenta dall'uretra.

Enterobatteri

Sono un numeroso gruppo di batteri: sono tutti bacilli dotati di mobilità. Alcuni sono commensali dell'intestino mentre altri sono patogeni in senso stretto. Tra i primi troviamo ad esempio Escherichia coli, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae e Citrobacter freundii: causano soprattutto infezioni delle vie urinarie poiché grazie alla loro motilità si spostano facilmente dal distretto intestinale a quello urinario; si tratta quindi di una infezione endogena.

Ai secondi appartengono per esempio Salmonella spp., Shigella spp. e Yersinia enterocolitica che possono provocare sia infezioni localizzate a livello intestinale (gastro-enteriti), sia generalizzate (tifo e paratifo); sono tipiche infezioni esogene da ingestione di cibi contaminati.

Clostridi

Sono bacilli anaerobi obbligati, ovvero capaci di vivere solo in assenza di ossigeno. In condizioni ambientali sfavorevoli formano una spora all'interno della quale si proteggono in una sorta di "letargo" finchè non ritornano le condizioni favorevoli e ricominciano a moltiplicarsi; la spora è una forma di resistenza. I clostridi più pericolosi per l'uomo sono due:

Clostridium tetani: Agente causale del tetano, infezione dovuta all'ingresso di spore contenute nel terreno all'interno di ferite. Il tetano è una grave malattia che provoca paralisi ed è spesso mortale.

Clostridium botulinum: provoca generalmente un'intossicazione conseguente a ingestione di cibi contaminati dove il batterio ha prodotto la sua tossina. I cibi incriminati sono le conserve di vegetali o di carni impropriamente sterilizzate (spesso casalinghe!). Provoca paralisi con una elevata mortalità. Questa tossina, somministrata in piccole dosi con iniezioni intramuscolo ad effetto locale, viene molto utilizzata in medicina estetica perché provoca una temporanea debolezza dei muscoli mimici facciali che si rilassano e ne consegue la scomparsa delle rughe; è reversibile e se si vuole mantenere il risultato vanno eseguite iniezioni regolari.

Helicobacter pylori

Patogeno specifico per la specie umana, colonizza la mucosa gastrica e duodenale ed è associato a gastrite cronica, ulcera gastrica e duodenale e ad un aumentato rischio di carcinoma gastrico. Si trasmette per via fecale-orale o orale-orale.

Pseudomonas aeruginosa

È un batterio ambientale, può contaminare l'acqua ed è responsabile soprattutto di infezioni ospedaliere. A livello comunitario può comunque provocare infezioni oculari, otiti (tipicamente contratte dai bambini nel periodo estivo nelle sovraffollate piscine all'aperto), e infezione di ferite, ustioni e ulcere.

Quando ci si procura una ferita superficiale, è importante disinfettare la parte con acqua ossigenata e non con il disinfettante da iniezione che non va mai usato sulla cute lesa. Se la ferita è contaminata da terriccio è importante lavare la parte sotto acqua corrente e poi utilizzare sempre l'acqua ossigenata. Nel caso di ferite più profonde o ulcere è consigliabile usare della soluzione fisiologica (in vendita in farmacia a pochi euro), che è sterile, per pulire la lesione prima di applicare la medicazione.

A cura di

Dott.ssa Maddalena Perotti
Medico Chirurgo - spec. in Microbiologia e Virologia

Fonti

• P.R. Murray. Manual of Clinical Microbiology. ASM Press, 2007.
• M. Moroni, R. Esposito, F. De Lalla. Malattie Infettive. Elsevier, 2008.
• M. La Placa. Principi di microbiologia medica. Società Editrice Esculapio, 2008.
• A.M. Molina Romanzi. Microbiologia clinica. UTET, 2002.

Bibliografia

1. Kimber I, Pieters R.
   Household chemicals, immune function, and allergy: A commentary.
   J Immunotoxicol. 2012 Sep 7.
2. Hanski I, von Hertzen L et al.
   Environmental biodiversity, human microbiota, and allergy are interrelated.
   Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 22;109(21):8334-9.
3. Fishbein AB, Fuleihan RL.
   The hygiene hypothesis revisited: does exposure to infectious agents protect us from allergy?
   Curr Opin Pediatr. 2012 Feb;24(1):98-102.