1.1A: Definizione dei microbi

Obiettivi di apprendimento

  • Spiegare il ruolo dei microrganismi negli ecosistemi e nelle biotecnologie.

Un microbo, o microrganismo, è un organismo microscopico che comprende una singola cellula (unicellulare); gruppi di cellule; o organismi multicellulari relativamente complessi. Lo studio dei microrganismi è chiamato microbiologia, una materia iniziata con la scoperta dei microrganismi da parte di Anton van Leeuwenhoek nel 1675, utilizzando un microscopio di sua progettazione.

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Figura: Un disegno di microbi: Questo è un disegno di ciò che Arthur Hill Hassall vide al microscopio in un campione d’acqua preso dal fiume Tamigi in due luoghi. Hassall fu in grado di identificare molti organismi microscopici non percepibili ad occhio nudo,.

I microorganismi sono molto diversi; includono batteri, funghi, alghe e protozoi; piante microscopiche (alghe verdi); e animali come rotiferi e planari. Alcuni microbiologi includono anche i virus, ma altri li considerano non viventi. La maggior parte dei microrganismi sono unicellulari, ma questo non è universale, poiché alcuni organismi multicellulari sono microscopici. Alcuni protisti unicellulari e batteri, come Thiomargarita namibiensis, sono macroscopici e visibili ad occhio nudo.

I microrganismi vivono in tutte le parti della biosfera dove c’è acqua liquida, compreso il suolo, le sorgenti calde, sul fondo dell’oceano, in alto nell’atmosfera e in profondità nelle rocce della crosta terrestre. La cosa più importante è che questi organismi sono vitali per gli esseri umani e l’ambiente, in quanto partecipano ai cicli degli elementi della Terra, come il ciclo del carbonio e il ciclo dell’azoto.

I microorganismi svolgono anche altri ruoli vitali in quasi tutti gli ecosistemi, come il riciclaggio dei resti morti di altri organismi e dei prodotti di scarto attraverso la decomposizione. I microbi hanno un posto importante nella maggior parte degli organismi multicellulari di ordine superiore come simbionti, e sono anche sfruttati dall’uomo nelle biotecnologie, sia nella preparazione tradizionale di cibi e bevande, sia nelle moderne tecnologie basate sull’ingegneria genetica. I microbi patogeni, tuttavia, sono dannosi, poiché invadono e crescono all’interno di altri organismi, causando malattie che uccidono l’uomo, gli animali e le piante.

L’ecologia patogena dei microbi

Anche se molti microorganismi sono benefici, molti altri sono la causa di malattie infettive. Tra gli organismi coinvolti ci sono i batteri patogeni, che causano malattie come la peste, la tubercolosi e l’antrace. I biofilm – comunità microbiche molto difficili da distruggere – sono considerati responsabili di malattie come le infezioni batteriche nei pazienti con fibrosi cistica, la legionellosi e l’otite media (infezione dell’orecchio medio). Producono placca dentale; colonizzano cateteri, protesi, dispositivi transcutanei e ortopedici; e infettano lenti a contatto, ferite aperte e tessuti bruciati.

I biofilm producono anche malattie di origine alimentare perché colonizzano le superfici degli alimenti e delle attrezzature per la lavorazione degli alimenti. I biofilm sono una grande minaccia perché sono resistenti alla maggior parte dei metodi usati per controllare la crescita microbica. Inoltre, l’uso eccessivo di antibiotici ha portato a un grande problema globale, poiché forme resistenti di batteri sono state selezionate nel tempo. Un ceppo molto pericoloso, lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA), ha creato scompiglio di recente.

Inoltre, i protozoi sono noti per causare malattie come la malaria, la malattia del sonno e la toxoplasmosi, mentre i funghi possono causare malattie come la tigna, la candidosi o l’istoplasmosi. Altre malattie come l’influenza, la febbre gialla e l’AIDS sono causate da virus.

Le malattie di origine alimentare derivano dal consumo di cibo contaminato, da batteri patogeni, virus o parassiti che contaminano il cibo. L'”igiene” è la prevenzione dell’infezione o del deterioramento degli alimenti attraverso l’eliminazione dei microrganismi dall’ambiente circostante. Poiché i microrganismi (i batteri, in particolare) si trovano praticamente ovunque, i livelli di microrganismi nocivi possono essere ridotti a livelli accettabili con tecniche igieniche adeguate. In alcuni casi, tuttavia, è necessario che un oggetto o una sostanza sia completamente sterile (cioè, privo di tutte le entità viventi e dei virus). Un buon esempio di questo è un ago ipodermico.

Punti chiave

  • Mentre la maggior parte dei microbi sono unicellulari, alcuni animali e piante multicellulari sono anche microscopici e sono quindi ampiamente definiti come “microbi.”
  • I microbi servono molte funzioni in quasi tutti gli ecosistemi della Terra, compresa la decomposizione e la fissazione dell’azoto.
  • Molti microbi sono patogeni o organismi parassiti, entrambi i quali possono danneggiare gli esseri umani.

Termini chiave

  • simbionte: Un organismo in partnership con un altro, in modo tale che ognuno trae profitto dall’altro.
  • patogeno: In grado di causare una malattia dannosa.
  • ecosistema: L’interconnessione di piante, animali e microbi, non solo tra loro ma anche con il loro ambiente.

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