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LA FLORA BATTERICA INTESTINALE E IL SUO RUOLO NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE PRIMA PARTE 1 maya idee provider STANDARD 501 riproduzione vietata LA FLORA BATTERICA INTESTINALE
LA FLORA BATTERICA INTESTINALE E IL SUO RUOLO NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
PRIMA PARTE
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La microflora intestinale raggiunge una quota di 100.000.000.000-100.000.000.000.000microrganismi per grammo di feci e, in condizioni normali, è rappresentataprincipalmente da Batterioidi e Bifidobatteri tra i batteri anaerobi e da Clostridi,Enterobatteri, Enterococchi, Lattobacilli e Stafilococchi tra quelli aerobi.Nell’intestino troviamo però anche virus, miceti (lieviti e funghi). Questi microbi perquantità e distribuzione variano da individuo a individuo. La colonizzazione dell’intestinoda parte di questi bacilli ha inizio fin dalla nascita e si completa nel giro di pochi giorni.Ad alterare la composizione e l’entità della flora batterica del neonato è il tipo di parto(naturale o cesareo), l’alimentazione ricevuta (al seno o artificiale) e l’ambientecircostante.
La flora batterica intestinale è in continua evoluzione alla ricerca di un
equilibrio che concorre alla salute della persona.
Già dalla nascita inizia una costante evoluzione legata PRINCIPALMENTE
a fattori ambientali e alimentari
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Figura 1: distribuzione dei microbioti nell’apparato digerente
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Figura 2: l’importanza della flora batterica intestinale
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Figura 3: funzioni della flora batterica intestinale
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Figura 4: fattori che influenzano la flora batterica intestinale
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Figura 5: Cambiamento della Flora Batterica Intestinale nel corso della vita.
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Questo spiega perché, con l’avanzare degli anni, la flora intestinale può cambiare, ancheconsiderevolmente. Tramite l’esame batteriologico delle feci e la coltura dei batteri è stataevidenziata una netta prevalenza di batteri anaerobi, rispetto a quelli aerobi.La varietà di generi ha portato a definire la microflora intestinale come un organonell’organo
La flora batterica intestinale rappresenta un “organo
nell’organo”: questa definizione è alla base delle strategie di
intervento in prevenzione o cura sulla stessa
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Conoscere i batteri, comprendere qual è il loro ruolo è importante per aumentare laconsapevolezza dell’importanza della Flora Batterica Intestinale e quali strategie diprevenzione e di cura possono giovarsi di una preziosa alleanza.
Occorre capire le principali dinamiche che sono all’origine dello sviluppo dei batteri che,fisiologicamente o patologicamente, incidono nelle condizioni di salute dell’individuo
Come sono e come vivono i batteri?
COSA E’ UN BATTERIO
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PRIMA PARTE
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COSA E’ UN BATTERIO
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2 COSA E’ UN BATTERIO
Il nome di “batterio” (o “battere”) viene dato a “organismi unicellulari“ di dimensioniminuscole (in media qualche millesimo di millimetro) di struttura molto semplice.Per molto tempo si tèso a classificare i batteri al limite del regno vegetale, per la presenzadella parete cellulare; oggi più modernamente vengono classificati in un regno sé(PROTISTI O MICROBIOTI).La caratteristica fondamentale del batteri è costituita dalla loro struttura cellulare (cellulaPROCARIOTA) diversa dalla cellula animale (cellula EUCARIOTA).Testimonianze fossili datano la presenza dei batteri sulla terra da 3,5 a 3,8 milioni di annifa, quindi sono ritenuti tra le forme di vita più antiche del nostro pianeta.
I batteri posseggono una struttura cellulare
caratteristica (cellula Procariota)
PROCARIOTA
EUCARIOTA
PRIVA DEL NUCLEO
NUCLEO BEN FORMATO
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I batteri posseggono una struttura cellulare
caratteristica (cellula Procariota)
http://www.youtube.com/watch?v=xpXixNp5DfQ
2 COSA E’ UN BATTERIO
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La caratteristica fondamentale dei procarioti è quella di non avere un nucleo bendistinto ed organizzato, tipico della cellula eucariota. Nello schema successivo sonomesse a confronto le cellule procariote ed eucariote: manifestazione di forme di vitasemplici e primigenie le prime, frutto di una evoluzione complessa le seconde,condividono l’habitat naturale adattandosi di volta in volta alle mutevoli situazioniesterne.I batteri possiedono un codice genetico costituito da DNA circolare immerso nelcitosol, una soluzione di sali minerali, molecole organiche e macromolecole, checostituisce la frazione solubile del citoplasma ossia quella porzione della cellularacchiusa dalla membrana cellulare.
L’adattabilità alle situazioni esterne è alla
base della biologia batterica
Le cellule batteriche sono in genere prive distrutture compartimentali, dette organuli, adeccezione dei ribosomi, preposti alla sintesi delleproteine. Le funzioni cellulari sono espletate dacomplessi enzimatici simili a quelli delle celluleeucariote.
2 COSA E’ UN BATTERIO
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PROCARIOTI EUCARIOTI
ORGANISMI Batteri e Cianobatteri Protisti, Funghi, Piante e Animali
DIMENSIONI CELLULARIGeneralmente da 1 a 10 mm
di dimensioni lineariGeneralmente da 5 a 100 mm didimensioni lineari
METABOLISMO Anaerobico o aerobico Aerobico
ORGANELLI Pochi o nessunoNucleo, Mitocondri, Cloroplasti, Reticolo Endoplasmatico, ecc.
DNA DNA circolare nel Citosol
Molecole molto lunghe di DNA lineare contenenti molte regioni non codificanti; circondato da un
involucro nucleare.
RNA E PROTEINERNA e proteine sintetizzate nello stesso compartimento
RNA sintetizzato ed elaborato nelnucleo; proteine sintetizzate nelcitoplasma.
DIFFERENZE TRA PROCARIOTI E EUCARIOTI 2 COSA E’ UN BATTERIO
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DIFFERENZE TRA PROCARIOTI E EUCARIOTI 2 COSA E’ UN BATTERIO
PROCARIOTI EUCARIOTI
CITOPLASMAAssenza di Citoscheletro;
Niente flussi citoplasmatici;Endocitosi ed Esocitosi
Citoscheletro composto da filamenti proteici; flussi
citoplasmatici; Endocitosi ed Esocitosi
DIVISIONE CELLULARECromosomi separati
mediante attacco alla membrana plasmatica
Cromosomi separati da un fuso di citoscheletro;
ORGANIZZAZIONE CELLULARE
In genere unicellulareIn genere multicellulare, con differenziamento di molti tipi
cellulari
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Figura 2: Cellula procariota
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La riproduzione batterica avviene principalmente per divisione cellulare.La velocità di moltiplicazione varia a seconda delle condizioni in cui si trova la cellulabatterica ed in base a sue caratteristiche intrinseche che la rendono capace disopravvivere e di riprodursi i ambienti caldi, freddi, etc (termofili, criofili, estremofili..).Durante la divisione cellulare viene replicato anche il DNA che consentirà il passaggio diinformazioni genetiche dalla cellula madre alle cellule figlie.
Figura 3: RIPRODUZIONE BATTERICA (Pseudomonas sp) 1-5 ORE
2 COSA E’ UN BATTERIO
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La riproduzione batterica avviene per alcune specie anche con la formazione di spore.La spora persiste a lungo sotto questa forma ma quando trova condizioni favorevoliriproduce rapidamente un nuovo batterio che a sua volta può moltiplicarsi per divisionee dar luogo alla nascita di altre spore.Generalmente la formazione di spore avviene in condizioni sfavorevoli e i batteri chehanno questa capacità vengono definiti “sporigeni”.
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Nel citoplasma di numerosi batteri è presente una particella che contiene materialeereditario sotto forma di piccolo anello di DNA separato dal cromosoma batterico: ilplasmide.I plasmidi possono essere modificati con tecniche di ingegneria genetica, inserendovi pezzidi DNA estraneo (come geni per la disattivazione di antibiotici o per la produzione ditossine) per poi essere introdotti in altre cellule batteriche o di altri animali o piante.Questa tecnica prende il nome di clonazione di DNA o clonazione genica.
I plasmidi possono essere modificati con tecniche di ingegneria genetica, inserendovipezzi di DNA estraneo (come geni per la disattivazione di antibiotici o per la produzione ditossine) per poi essere introdotti in altre cellule batteriche o di altri animali o piante.Questa tecnica prende il nome di clonazione di DNA o clonazione genica.
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Conoscere i batteri, comprendere qual è il loro ruolo è importante per aumentare laconsapevolezza dell’importanza della Flora Batterica Intestinale e quali strategie diprevenzione e di cura possono giovarsi di una preziosa alleanza.Occorre capire le principali dinamiche che sono all’origine dello sviluppo dei batteri che,fisiologicamente o patologicamente, incidono nelle condizioni di salute dell’individuo
Come sono e come vivono i batteri?
COME VIVONO I BATTERI
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CALOREAzione favorevole in media tra + 20° e +40°; a 80°, con eccezione dellespecie termofile , mantenuti per 40 minuti si ha generalmente ladistruzione (ma possono permanere le spore)
FREDDO
Riduce rapidamente la vita dei batteri che al di sotto dei + 10° èsostanzialmente nulla; tuttavia non esercita un potere di distruzione;il freddo estremo può modificare la forma dei batteri e ridurne lavirulenza
LUCE Ha principalmente un effetto ostacolante
ESSICAZIONE Uccide in poche ore le specie sprovviste di spore
3. COME VIVONO I BATTERI
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PRINCIPALE CLASSIFICAZIONE DEI BATTERI
SU BASE MORFOLOGICA
SU BASE METABOLICASU BASE
COLORIMETRICA
Su base biomolecolarePresenza di sequenze del DNA batterico ricche in C-G (citosina-guanina, basi del DNA)
3. COME VIVONO I BATTERI
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CLASSIFICAZIONE DEI BATTERI
SU BASE MORFOLOGICA
Cocco: a forma di sferaFuso: bastoncino spesso e cortoBacillo: bastoncino sottile con estremità netteFilamento: bastoncino allungato con estremità sottiliVibrione: bastoncino incurvatoSpirillo: ondulato, a forma di spirale
3. COME VIVONO I BATTERI
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CLASSIFICAZIONE DEI BATTERI
SU BASE METABOLICA
Aerobi: utilizzano ossigeno libero come accettore di elettroni nella respirazione.
Secondo l’ipotesi endosimbiotica, i mitocondri dellacellula eucariotica aerobica avrebbero avuto origineda batteri aerobi fagocitati da un organismoancestrale e incorporati all’interno delle cellule comesimbionti (che cioè vivono in simbiosi).
Anaerobi: non necessitano della presenza di ossigeno.
A differenza degli organismi aerobi cheeffettuano la respirazione, gli anaerobisvolgono la fermentazione: la maggiorparte dell’energia viene ricavatadall’ossidazione parziale deicarboidrati tramite la glicolisi, quindi letappe metaboliche terminali dannoprodotti finali diversi, ulteriormenteossidabili (alcol etilico, metilico,acetone, acido lattico, butirrico,acetico, propionico). Possono essereanaerobi obbligati (che vengono uccisidall'ossigeno) o facoltativi.
3. COME VIVONO I BATTERI
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CLASSIFICAZIONE DEI BATTERI
SU BASE COLORIMETRICA
In base alla colorazione assunta con mezzi di contrasto:
GRAM - GRAM +
3. COME VIVONO I BATTERI
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Il tema della batteriologia è vasto e affascinante. Ma le basi generali esuperficiali di conoscenza del modo dei batteri ci aiuta ad entrare con maggioreattenzione nel tema del corso, circoscritto alla flora batterica intestinale
Occorre adesso entrare più da vicino nel tema “sanitario”
Come incide la flora microbica intestinale nelle diverse condizioni di salute?
I BATTERI INTESTINALI NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
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4. I BATTERI INTESTINALI NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
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4. I BATTERI INTESTINALI NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
Il Bilancio ideale per un intestino sano è costituito dal 90% di batteri buoni e dal 10%
di batteri cattivi
Il 50% delle cellule del sistema immunitario risiede nell’intestino!
Una buona flora intestinale rivitalizza la digestione ed il sistema immunitario
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4. I BATTERI INTESTINALI NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
Puntando l’attenzione sulla parte batterica del microbiota intestinale, nell’intestino diindividui sani i batteri anaerobi sono predominanti anche se la loro distribuzione è inrelazione all’età, alle abitudini alimentari e igienico sanitarie.
L’assetto dei microbioti ha caratteristiche differenti nei vari tratti dell’intestino ed ècondizionato dalla quantità di ossigeno, che diminuisce progredendo dallo stomacoall’intestino, e dal pH che diventa sempre più alcalino. In termini quantitativi, la caricamicrobica totale aumenta progressivamente dallo stomaco, dove è in pratica a “0”,all’intestino crasso dove arriva a 1.000.000.000.000; mentre, in termini qualitativi, igermi aerobi diminuiscono passando dall’ambiente gastrico a quello intestinale.Nella popolazione microbica del tratto più distale del canale digerente, l’anaerobio è, inpratica, costante. Nello stomaco c’è un pH acido e considerevoli quantità di ossigeno,entrambi caratteristiche che fanno sì che la crescita e la sopravvivenza deimicrorganismi sia difficile.Qui (stomaco) i batteri sono di solito aerobi e in numero molto basso. La presenza dibatteri anaerobi è spesso indice di uno stato patologico.
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FUNZIONE DESCRIZIONE
Metabolica Fermentazione del residuo dietetico non digeribile e del muco endogenointestinale; recupero dell’energia sotto forma di acidi grassi a catena corta;produzione di vitamina K e assorbimento di ioni Ammonio.
Trofica Controllo della proliferazione e della differenziazione delle cellule epiteliali;sviluppo ed omeostasi del sistema immunitario
Protettiva Effetto barriera contro gli agenti patogeni
Nell’intestino i microbioti sono soggetti a diversi meccanismi di regolazione che limantengono in equilibrio. Tali meccanismi intervengono tra microrganismo emicrorganismo, e tra microrganismo e ospite.
Le funzioni dei microbioti intestinali
4. I BATTERI INTESTINALI NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
Le diverse funzioni dei microbioti intestinali sono preziose e devono essere
difese con opportune strategie alimentari e
terapeutiche
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I batteri saprofiti (organismi che vivono in un ambiente ricco di sostanze organiche inputrefazione) esercitano una specie di autoregolazione sia verso microrganismi dellastessa specie che di altre; sono in grado di produrre batteriocine, sostanzeantibatteriche che, solitamente, agiscono nei confronti della stessa specie di batteri chele produce.Altre sostanze di produzione batterica sono gli antibiotici naturali, che agiscono neiconfronti di specie diverse da quella che li produce.I batteri intestinali sono inoltre aggrediti quotidianamente da microrganismi patogenigiunti dall’esterno: questi ultimi non riescono normalmente ad esplicare un’azionepatogena, in quanto non trovano uno spazio vitale per la loro crescita a causa dellaproduzione di sostanze ad attività antibatterica da parte dei microbioti residenti.
Altra importante funzione esercitata dai microrganismi intestinali è quella trofica: essisono dotati di una propria attività enzimatica che agisce su varie sostanze di origineanimale e non.
4. I BATTERI INTESTINALI NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
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L’ecosistema intestinale permette al tubodigerente di mantenere una morfologia e unamotilità fisiologici, influenzando difatti lacomposizione ed il volume dei gas intestinalinonché la composizione e le caratteristiche delmateriale fecale.
Infine non si può tralasciare che alcunimicrorganismi intestinali sintetizzano certi tipidi vitamine, quali la K e la B12, e intervengononell’assorbimento di acidi biliari e di ormonisteroidei.
Il ruolo dei microorganismi intestinali sulla funzionalità del tratto digerente e sulla produzione di vitamine è
insostituibile
4. I BATTERI INTESTINALI NELLE DIVERSE CONDIZIONI CLINICHE
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L’intestino è il più importante organo immunitario, contiene infatti circa il 40% di tuttele cellule immunitarie del corpo umano ed è il luogo di azione delle difese immunitariesia in forma organizzata, nelle placche di Peyer, sia diffusa tra le cellule epiteliali e nellalamina propria. Tali attività sono modulate dal tipo di microbioti presenti.
Figura 4: PLACCHE DEL PEYER AL MICROSCOPIO
Sperimentazioni su animali “germ free” (cioè privati dei batteriintestinali) hanno dimostrato che i microbioti intestinali sono ingrado di alterare sia la morfologia della parete intestinale (alterazionistrutturali dei villi e delle mucose) sia, riducendolo, lo spessore dellaparete muscolare e quindi dell’attività motoria. E’ stato inoltredescritto che la somministrazione di lattobacilli è in grado di faraumentare la produzione di anticorpi, inclusa la produzione di IgA e ilrilascio di interleuchine e citochine (sostanze prodotte in rispostaall’infiammazione da parte dell’intestino).
5. MICROBIOTA INTESTINALE E SISTEMA IMMUNITARIO
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CONDIZIONI FISIOLOGICHE DOVUTE A SQUILIBRIO MICROBIOTA: DISBIOSI INTESTINALE
5. MICROBIOTA INTESTINALE E SISTEMA IMMUNITARIO
MALATTIE AUTOIMMUNITARIE
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5. MICROBIOTA INTESTINALE E SISTEMA IMMUNITARIO
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CONDIZIONE FISIOLOGICA
IMPATTO SUL MICROBIOTA INTESTINALE
INTERVENTO DI MANTENIMENTO
INTERVENTO DI CORREZIONE O RIPRISTINO
5. MICROBIOTA INTESTINALE E SISTEMA IMMUNITARIO
IMPATTO SULMICROBIOTAINTESTINALE
ALTERAZIONICONDIZIONICLINICHE
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Dalle condizioni fisiologiche alle condizioni patologiche si arriva attraverso diversesituazioni, conseguenti a fenomeni fisiologici (invecchiamento), ambientali (clima),comportamentali (alimentazione), di cura ecc.
Come e quando possiamo considerare una vera patologia l’alterata funzionalità delmicrobiota intestinale?
ACCEDI ALLA SECONDA PARTE
5. MICROBIOTA INTESTINALE E SISTEMA IMMUNITARIO
Bibliografia
Le informazioni di questa sezione rappresentano una sintesi che trova nella bibliografia riportata gli specifici contenuti:
• Patrick R. Murray et al, Manual of Clinical Microbiology, ASM PRESS, Washington DC
• Shreiner AB, Kao JY, Young VB. The gut microbiome in health and in disease. Curr Opin Gastroenterol. 2015 Jan;31(1):69-75.
• Frick JS, Autenrieth IB. The gut microflora and its variety of roles in health and disease. Curr Top Microbiol Immunol. 2013;358:273-89.
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