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Virus batteri che cosa sono

Virus e batteri: impariamo a conoscerli

Entrambi possono provocare malattie, ma sono assai diversi tra loro. Ecco che cosa bisogna sapere per difendersi dai loro attacchi.

Entrambi possono provocare malattie, ma sono assai diversi tra loro. Ecco che cosa bisogna sapere per difendersi dai loro attacchi.

Virus e batteri sono spesso causa di malattie infettive nell’uomo, locali o sistemiche e associate o meno a febbre. Sebbene abbiano alcune caratteristiche comuni, come la capacità di trasmettersi da un individuo a un altro, e possano indurre, talvolta, patologie simili, sono microbi molto diversi tra loro.

I batteri sono organismi costituiti da una sola cellula (unicellulari) procarioti (ossia privi di nucleo cellulare), ma assimilabili a organismi viventi completi, poiché sono dotati di tutte le strutture e gli enzimi necessari per espletare le funzioni metaboliche fondamentali, potendo quindi vivere in modo indipendente e riprodursi autonomamente, per divisione cellulare.

I virus sono, mediamente, 100 volte più piccoli dei batteri (al punto da risultare invisibili al microscopio ottico), e non possiedono né una struttura cellulare completa, né tutti gli enzimi necessari per la sopravvivenza e la replicazione del proprio acido nucleico, che può essere costituito da DNA o RNA (in questo secondo caso vengono chiamati "retrovirus" e l'esponente più noto del gruppo è l'HIV).

Inoltre, i virus non posseggono ribosomi, che sono gli organelli cellulari indispensabili per produrre tutte le proteine esistenti in natura, quindi anche quelle che formano il capside virale, corrispondente all'involucro del virus.

Ciò rende i virus incapaci di riprodursi autonomamente e fa sì che, per potersi moltiplicare e causare infezioni, debbano entrare in una cellula ospite "completa" (che può essere una cellula animale o vegetale oppure una cellula batterica) e sfruttarne le strutture e gli enzimi di cui sono carenti. I virus che infettano e sfruttano cellule batteriche sono chiamati "batteriofagi".

I virus

I virus (termine derivato dalla parola latina virus, che significa veleno o tossina) sono formati da un acido nucleico (RNA o DNA), circondato da un rivestimento proteico, lipidico oppure glicoproteico (ossia costituito da uno strato di proteine legate a zuccheri, che rivestono esternamente il virus), chiamato capside.

L'involucro che circonda il genoma virale presenta forme assolutamente caratteristiche e molto fantasiose per ogni tipo di virus, visibili soltanto al microscopio elettronico.

Dopo essersi messi in contatto con una cellula ospite, appoggiandosi alla superficie esterna della membrana cellulare o della parete cellulare batterica, i virus inseriscono il proprio acido nucleico nel citoplasma della cellula stessa, assumendo la direzione delle sue funzioni metaboliche.

La cellula ospite, così infettata, continua a sopravvivere e a riprodursi, ma produce più che altro proteine virali e genoma del virus anziché i prodotti usuali, necessari per il proprio metabolismo e la propria replicazione. È questo processo che fa guadagnare ai virus l’appellativo di “parassiti”.

La trasmissione dei virus da un individuo a un altro può avvenire verticalmente (dalla madre al bambino, durante la gravidanza o al momento del parto) oppure orizzontalmente (da persona a persona, secondo diverse modalità).

La capacità del virus di trasmettersi dipende dal tipo di virus. Alcuni possono trasmettersi attraverso il semplice contatto, per esempio con gli scambi di saliva, mentre altri vengono dispersi nell’aria tossendo o starnutendo e, quindi, inalati da un’altra persona presente nel raggio di alcuni metri. Con quest'ultima modalità si trasmettono tipicamente i virus responsabili dell'influenza, del mal di gola e del raffreddore.

Altri virus per passare da una persona all'altra richiedono il contatto sessuale, lo scambio oro-fecale (attraverso alimenti o acqua contaminati) oppure di sangue o di altro materiale biologico (scambio di siringhe, contatto diretto con sangue infetto ecc.). Infine, esistono virus che necessitano di un vettore, come un insetto, per essere trasportati da una persona all’altra (come nel caso del virus della dengue e dello Zika virus, trasmessi da zanzare infette).

Gli effetti sull’uomo determinati da un'infezione virale possono essere estremamente variegati e caratterizzati da livelli di gravità molto diversi. Le patologie umane causate dai virus sono parecchie e comprendono, oltre a gran parte dei malanni di stagione (raffreddore, influenza, faringiti ecc.) e delle gastroenteriti, varie malattie esantematiche tipiche dell'infanzia (morbillo, varicella, rosolia ecc.), molte infezioni che possono essere contratte durante viaggi in luoghi esotici (febbre gialla, dengue, ebola, chikungunya ecc.), nonché epatiti, papillomi, herpes orale e genitale, poliomielite, rabbia, HIV/AIDS, SARS, e, in passato, il vaiolo (eradicato a livello mondiale dal 1980 grazie a estese campagne di vaccinazione).

Quando l'organismo rileva un'infezione virale, comincia ad allestire una risposta immunitaria abbastanza "generica" (ossia non specifica per il particolare virus presente). In particolare, viene avviato un processo, chiamato "interferenza dell’RNA", che è cruciale nella lotta contro i virus perché degrada il genoma virale e permette alle cellule di sopravvivere all'infezione.In un secondo tempo, il sistema immunitario produce anticorpi specifici, capaci di legarsi ai virus e di renderli non-contagiosi. In più, i linfociti T (particolari cellule coinvolte direttamente nella risposta immunitaria alle infezioni) sono reclutate in massa per distruggere i virus.

A volte, purtroppo, questi meccanismi di difesa non possono essere sfruttati in modo efficace perché alcuni virus, come per esempio quello dell’HIV, si specializzano nell'eludere il sistema immunitario usando un certo numero di tecniche differenti, tra le quali anche quella di modificare continuamente il proprio genoma (attraverso mutazioni genetiche) e, quindi, le loro caratteristiche, rendendosi di volta in volta irriconoscibili e sostanzialmente inattaccabili.

Le armi disponibili per contrastare le infezioni virali non sono molte. Farmaci antivirali efficaci sono disponibili soltanto per poche malattie (per esempio, l'HIV/AIDS, le epatiti B e C, la varicella, l'herpes simplex e in parte l'influenza); in tutti gli altri casi, deve essere la risposta immunitaria a debellare i virus, mentre il malessere presente può essere alleviato da una terapia di supporto con farmaci antipiretici/antinfiammatori, idratazione ecc.

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Quando è presente un'infezione virale, inoltre, per favorire la guarigione è sempre fondamentale il riposo che, pur non avendo un effetto antivirale diretto, permette all'organismo di concentrare le proprie energie nella lotta contro gli agenti patogeni.

Alcuni farmaci antivirali aiutano l'organismo a eliminare completamente il virus e, a guarigione avvenuta, la terapia può essere interrotta. Altri farmaci, invece, pur esercitando un'azione antivirale efficace, non sono in grado di eliminare del tutto l'agente patogeno, ma soltanto di inibirne lo sviluppo e devono pertanto essere assunti regolarmente per tutta la vita, se si vuole evitare che la malattia si ripresenti (come nel caso dell'infezione da HIV).

Per prevenire molte infezioni virali sono disponibili vaccini efficaci e sicuri, di cui si dovrebbe sempre approfittare (salvo in caso di controindicazioni specifiche segnalate dal medico) per proteggersi da malesseri e complicanze evitabili, nonché per ridurre la quantità di virus presenti nell'ambiente e, quindi, il rischio generale di infezione a livello di popolazione.

L'impiego dei vaccini contro un gran numero di infezioni virali per alcuni decenni ha permesso di ridurre notevolmente la diffusione di malattie gravi e spesso letali, fino a eradicarle completamente in alcune regioni del mondo (per esempio il morbillo in Messico o la poliomielite in Europa) o, addirittura, a livello globale (come nel caso del vaiolo), risparmiando milioni di vite.

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I batteri

Al contrario dei virus, i batteri sono veri e propri esseri viventi secondo la definizione che ne dà la biologia, ossia organismi in grado di vivere e riprodursi in modo autonomo, poste condizioni ambientali adeguate. Non sono né piante né animali, ma appartengono a un gruppo a sé stante e presentano caratteristiche ben precise.

I tratti fondamentali comprendono il fatto di:

  • essere unicellulari
  • possedere, oltre alla membrana cellulare, un secondo rivestimento esterno chiamato "parete cellulare" (non presente nelle cellule animali)
  • avere all'interno del citoplasma tutti gli organelli e le sostanze necessari per la propria sopravvivenza e moltiplicazione, compreso il genoma (sempre costituito da DNA), che non è racchiuso in un nucleo cellulare (come invece avviene nelle cellule animali, per questo dette "eucariote").

I batteri sono ubiquitari, nel senso che sono dappertutto, e vivono in colonie, che possono dar luogo a "fioriture" estremamente variegate per forme e colori quando vengono lasciate crescere su terreno di coltura in laboratorio, a scopo sperimentale o per arrivare alla diagnosi di infezioni specifiche.

Alcuni batteri possono sopravvivere in condizioni alle quali nessun altro organismo vivente potrebbe resistere (temperature estreme, pressioni elevatissime, ambienti saturi di sostanze tossiche), ma la maggioranza prolifera bene in ambienti caldo-umidi, con temperature comprese tra 10-15° e 40-45°C.

Sono visibili al microscopio ottico, sia in soluzione, sia in strisci di sangue, saliva o altri fluidi biologici, e si presentano, principalmente, in tre differenti forme:

  • sferica (sono solitamente i batteri più semplici e sono chiamati "cocchi")
  • a bastoncino (detti "bacilli", se sono diritti, e "vibrioni", se sono ricurvi)
  • a spirale (conosciuti come "spirilli" oppure, se la spirale è molto stretta, "spirochete").

In base alla colorazione che assumono (oppure no) quando trattati con pigmenti particolari (colorazione di Gram), si distinguono:

  • batteri Gram positivi (Gram+, che appaiono di colore blu-violetto al microscopio)
  • batteri Gram negativi (Gram-, che appaiono rosa al microscopio).

Al primo gruppo appartengono microbi utili come i lattobacilli, ma anche batteri patogeni come clostridi, enterococchi, stafilococchi, l'agente eziologico della difterite (Corynaebacterium diphtheriae, che colpisce soprattutto la gola e le vie aeree), la listeria (contratta per via alimentare e pericolosa per neonati, anziani e donne in gravidanza) e la Gardenella vaginalis (spesso responsabile di infezioni vaginali).

I batteri Gram- comprendono gran parte dei microbi in grado di causare malattie negli animali e nell'uomo, anche severe o letali se non trattate tempestivamente con un antibiotico adatto. I principali sono E. coli, salmonelle, shigelle e altri tipi di enterobatteri (tutti responsabili di gravi infezioni intestinali), klebsielle (che possono infettare sia l'intestino sia l'apparato respiratorio), pseudomonas (causa di infezioni cutanee, respiratorie, oculari, urinarie ecc.), neisserie (tra cui Neisseria meningitidis, uno dei principali responsabili della meningite batterica), batteri del genere Proteus, Haemophilus e Yersinia (comprendente il batterio che causa la peste).

Va sottolineato che non tutti i microbi sono nocivi. Molti sono addirittura essenziali per la nostra vita: il corpo umano contiene enormi quantità di batteri innocui e spesso utili, come quelli presenti nel sistema gastrointestinale (microbioma), che aiutano la digestione e l’assimilazione dei nutrienti e che supportano innumerevoli funzioni fisiologiche, compresa la risposta immunitaria.

La riproduzione di tutti i batteri, patogeni o innocui, avviene, generalmente, per divisione semplice (o scissione binaria), durante la quale si ha dapprima un incremento delle dimensioni del batterio, che sintetizza e sviluppa le varie strutture cellulari, e poi la scissione in due unità, identiche all'originale.

La diffusione dei batteri patogeni può avvenire con diverse modalità, a seconda della sorgente da cui proviene l'infezione e della via di trasmissione. Le sorgenti possono essere "biologiche", quando sono rappresentate da altri individui, animali o insetti, oppure "ambientali", quando il batterio è presente in acqua, cibo, strumenti chirurgici contaminati ecc.



Sorgente biologica (individui, animali, insetti)Sorgente ambientale (acqua, cibo, strumenti chirurgici)
Via di trasmissione

Via aerea

Contatto sessuale

Morso di un animale

Puntura di un insetto

Contatto/trasferimento di liquidi biologici contaminati (sangue, plasma, urina ecc.)

Contatto di ferite cutanee con la fonte di infezione (come nel caso del tetano)

Ingestione di alimenti o acqua infetti (come nel caso delle gastroenteriti da E. coli o salmonelle)

Interventi chirurgici

Quando i batteri riescono a penetrare nell'organismo, vengono riconosciuti come estranei e pericolosi ed evocano immediatamente una risposta immunitaria aspecifica (uguale per qualsiasi tipo di patogeno), con produzione di sostanze che provocano la lisi dei batteri e il richiamo di cellule immunitarie chiamate "macrofagi" che inglobano e uccidono i patogeni.

Se, nonostante questo attacco iniziale, i batteri riescono a moltiplicarsi all'interno dei tessuti o del sangue, il sistema immunitario si attiva ulteriormente, producendo anticorpi specifici contro i diversi tipi di batteri e inviando i linfociti T a distruggerli.

Una volta sconfitta l'infezione, in genere, una piccola quota di cellule che hanno prodotto questi anticorpi viene conservata e va a costituire la "memoria immunologica" alla base dell'immunità nei confronti delle infezioni batteriche già sperimentate (o nei confronti delle quali ci si è vaccinati).

Purtroppo, la risposta immunitaria naturale può eliminare soltanto le infezioni batteriche più lievi o causate dai microbi meno pericolosi, mentre può fare ben poco contro batteri aggressivi e con elevata capacità di replicazione. Per aiutare l'organismo a eliminare questi agenti patogeni è indispensabile prevedere una terapia con un antibiotico (o, nei casi più gravi, anche con combinazioni di antibiotici diversi).

Una terapia antibiotica condotta correttamente, rispettando dosaggi, tempi e modalità d'assunzione indicati dal medico, permette di eliminare la maggioranza delle comuni infezioni nell'arco di 5-10 giorni. Prima di assumerla, però, si deve avere una diagnosi certa di infezione batterica e, idealmente, anche avere individuato il microrganismo responsabile per poter scegliere e usare l'antibiotico in modo mirato.

Negli anni, le terapie antibiotiche, ma soprattutto i vaccini e i programmi di immunizzazione di massa sono stati in grado di eliminare, nei Paesi industrializzati, molte delle malattie infettive più pericolose, come la lebbra, la peste o la difterite.

Per concludere, va ricordato che esistono altri microbi unicellulari, diversi dai batteri, che vivono in colonie e che possono essere utili all'uomo oppure causare malattie di vario tipo, più o meno gravi. Si tratta di funghi e lieviti (detti anche muffe).

Tra i primi, i più famosi sono quelli che causano le micosi cutanee, delle unghie e del cuoio capelluto, ma ne esistono anche di più temibili responsabili di infezioni del sangue molto difficili da contrastare.

Dei secondi, la più nota è la Candida albicans, responsabile di comuni infezioni vaginali benigne, ma molto fastidiose, nonché di più impegnative dermatiti e mucositi (infezioni associate a forte infiammazione, rispettivamente della pelle e della mucosa della bocca).

Altri lieviti potenzialmente dannosi per l'uomo sono gli aspergilli (che costituiscono, per esempio, la classica muffa del pane e le muffe nere da umidità che si formano nelle case): questi microrganismi sono una frequente causa di asma allergica nelle persone sensibili e possono dar luogo a gravissime infezioni sistemiche nelle persone immunodepresse e fortemente debilitate (aspergillosi polmonare/invasiva).

A cura della redazione

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