• bacillus
• emolisine
• fosfolipasi
• swarming
• swimming

Riassunto


Il genere Bacillus è costituito da bastoncelli Gram-positivi, ubiquitari per la capacità di produrre spore, aerobi/anaerobi facoltativi e, per lo più, mobili per la presenza di flagelli peritrichi. Questo genere, fenotipicamente e genotipicamente molto eterogeneo, include numerose specie saprofite e solo alcune specie considerate patogene o patogene opportuniste per l’uomo e per gli animali. Nonostante ciò, sempre più frequentemente specie saprofite sono responsabili di infezioni localizzate e sistemiche nell’uomo. Dato che poco è noto circa i potenziali determinanti di virulenza delle specie saprofite del genere Bacillus, il presente lavoro di tesi ha avuto lo scopo di valutare la secrezione di comuni fattori di virulenza e le caratteristiche di motilità di numerose specie appartenenti al genere. La valutazione della motilità in mezzo liquido e di quella su superfici solide, denominata swarming, è motivata dal fatto che i flagelli batterici e lo swarming sono attributi che contribuiscono alla virulenza/patogenicità di alcune specie patogene di Bacillus.
Durante il lavoro di tesi è stata allestita un’ampia collezione di ceppi di Bacillus isolati da campioni clinici di varia natura. L’identificazione di specie è stata effettuata analizzando il profilo biochimico-metabolico di ciascun ceppo con l’ausilio del sistema semiautomatizzato API 50-CH; quest’analisi ha permesso di stabilire che i ceppi in esame erano variamente distribuiti nelle specie batteriche B. cereus, B. thuringiensis, B. mycoides, B. subtilis, B. pumilus, B. amyloliquefaciens, B. megaterium, B. licheniformis, B. firmus, B. circulans, B. coagulans, B. stearotermophilus e B. brevis.
L’attività emolitica di ciascun ceppo, determinata dalla secrezione di varie tossine citolitiche, è stata valutata seminando i batteri su piastre di agar sangue di montone. L’analisi ha permesso di stabilire che quasi tutti i ceppi appartenenti alle specie B. cereus e B. thuringiensis sono in grado di secernere generiche emolisine ed emolisina BL (HBL), una tossina ad attività emolitica, enterotossica e necrotizzante. Anche i ceppi isolati ed identificati come B. pumilus sono risultati in grado di dar luogo ad una lieve emolisi quando fatti crescere su questo terreno. Al contrario, le altre specie saprofite del genere Bacillus sono risultate prevalentemente incapaci di secernere tali tossine.
Mediante propagazione dei ceppi su un terreno nutriente addizionato con tuorlo d’uovo, e mediante saggi di diffusione in agar è stato possibile valutare la capacità dei ceppi in esame di secernere fosfolipasi. L’attività enzimatica, evidenziata mediante la formazione di un alone opaco (precipitato) attorno alle colonie, è stata osservata soltanto per le specie B. cereus, B. thuringiensis e per due ceppi di B. firmus.
L’osservazione microscopica di preparati allestiti con il metodo della “goccia pendente” ha permesso di valutare che il 60% dei ceppi analizzati erano flagellati e dotati di motilità swimming. L’analisi della motilità swarming è stata effettuata mediante saggi di propagazione dei microrganismi su terreno Triptone-NaCl solidificato con 0,7% di agar granulato. Questa analisi ha evidenziato che, oltre a specie patogene/patogene opportuniste per le quali la motilità swarming era già stata dimostrata, anche le specie B. pumilus, B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. circulans, B. firmus, B: megaterium, B. stearothermophilus sono capaci di migrare attivamente su superficie solida.
Il presente lavoro di tesi ha permesso di stabilire la frequenza di isolamento di numerose specie di Bacillus da campioni clinici e la diffusione di attributi di virulenza in questi microrganismi. I risultati ottenuti dimostrano che, a differenza delle specie patogene/patogene opportuniste, specie saprofite appartenenti al genere Bacillus sono prevalentemente incapaci di produrre tossine ed enzimi di virulenza. La dimostrazione che la maggior parte di tali specie sono mobili e molte dotate di motilità swarming suggerisce che la presenza di flagelli, la motilità swimming e lo swarming possano favorire l’adesione e la colonizzazione dei tessuti di un ospite, contribuendo, quindi, alla virulenza di tali microrganismi.