Batteri Aerobi e Anaerobi

Generalità

La classificazione delle specie batteriche in batteri aerobi e anaerobi viene operata in funzione della fonte energetica utilizzata per alimentare i processi biosintetici del loro metabolismo.
BatteriPiù precisamente, la classificazione in batteri aerobi e anaerobi fa riferimento all'effetto che l'ossigeno (O2) esercita sulla crescita dei microorganismi in questione.
Sulla base di questo tipo di classificazione, le varie specie batteriche possono essere suddivise in quattro grandi gruppi.

Aerobi obbligati

I batteri appartenenti a questo gruppo traggono energia dalla respirazione aerobica; pertanto, hanno assolutamente bisogno di ossigeno (O2) per sopravvivere.

Anaerobi obbligati

Gli anaerobi obbligati - anche conosciuti come aerofobi - sono batteri che non necessitano di O2 per sopravvivere, ma, al contrario, la presenza di ossigeno nel loro habitat ne inibisce la crescita.
Questi batteri traggono energia da altri processi metabolici, quali la fermentazione, la respirazione anaerobica, la fotosintesi batterica o la metanogenesi.

Aerobi/anaerobi facoltativi

Per la crescita dei batteri appartenenti a questo gruppo l'ossigeno non è indispensabile, ma quando è disponibile, viene comunque utilizzato.
Questi microorganismi, infatti, in condizioni anaerobiche (assenza di O2) traggono energia da processi come la fermentazione o la respirazione anaerobica, mentre in presenza di ossigeno (condizioni aerobiche) producono energia attraverso la respirazione aerobica.

Anaerobi aerotolleranti

Questi batteri producono energia esclusivamente attraverso processi anaerobici (generalmente, attraverso la fermentazione), ma - al contrario di ciò che avviene per gli anaerobi obbligati - la presenza di ossigeno nel loro habitat non ne inibisce la crescita.


Il tipo di comportamento che un battere ha nei confronti dell'ossigeno dipende dal tipo di enzimi che il batterio stesso possiede. Più in particolare, dipende dagli enzimi capaci di interagire con l'ossigeno e con i suoi radicali, come l'anione superossido (O2-), i radicali ossidrilici (•OH) e il perossido d'idrogeno (H2O2).

Questi enzimi sono:

  • Superossido dismutasi, è un enzima presente negli aerobi obbligati, negli anaerobi aerotolleranti e in molti aerobi facoltativi. Il suo compito è di prevenire l'accumulo di superossido che, altrimenti, sarebbe letale per la cellula.
  • Catalasi, è un enzima presente negli aerobi obbligati e in molti aerobi facoltativi. Il suo compito è di decomporre il perossido d'idrogeno (H2O2) in acqua (H2O) e ossigeno (O2). In questo modo, l'enzima detossifica la cellula batterica da questo componente estremamente dannoso.
  • Perossidasi, è un enzima presente in molti anaerobi aerotolleranti. Il suo compito è di convertire il perossido d'idrogeno (H2O2) in acqua (H2O) attraverso un meccanismo di trasferimento di elettroni.

Gli anaerobi obbligati non possiedono questi enzimi, ecco perché la presenza di ossigeno nel loro habitat ne inibisce la crescita.
I radicali dell'ossigeno si formano come prodotti di scarto dei processi metabolici, sia di cellule procariotiche (come quelle batteriche), sia di cellule eucariotiche (come le cellule animali e vegetali). Questi radicali sono dannosi per la cellula e devono essere immediatamente degradati per impedire che esercitino la loro azione tossica. Pertanto, solo i batteri che possiedono gli enzimi responsabili della degradazione dei radicali dell'ossigeno, possono sopravvivere e crescere in condizioni aerobiche.
Gli organismi fotosintetici (come le piante, le alghe e alcune specie batteriche) e anche alcuni organismi non fotosintetici, sono in grado di proteggersi dall'azione dei radicali dell'O2 grazie alla presenza di particolari pigmenti, i carotenoidi. Questi pigmenti, infatti, sono in grado di neutralizzare i radicali dell'ossigeno tossici proteggendo la cellula dai meccanismi ossidativi.

Batteri aerobi e anaerobi patogeni per l'uomo

Di seguito saranno brevemente descritti alcuni dei principali batteri aerobi e anaerobi che possono essere patogeni per l'uomo.

Aerobi obbligati patogeni per l'uomo

Sono molte le specie batteriche patogene per l'uomo che appartengono a questo gruppo, fra le quali, ricordiamo:

Anaerobi obbligati patogeni per l'uomo

Fra i vari batteri patogeni per l'uomo che possono crescere solo in habitat privi di ossigeno - quindi in condizioni anaerobiche - ricordiamo:

Aerobi/anaerobi facoltativi patogeni per l'uomo

Fra gli aerobi/anaerobi facoltativi che possono essere patogeni per l'uomo, ricordiamo:

Anaerobi aerotolleranti patogeni per l'uomo

Fra i vari batteri patogeni appartenenti a questo gruppo, ricordiamo il Propionibacterium acnes e il Propionibacterium propionicum.
Il P. acnes fa parte della normale flora batterica presente sulla cute umana ed è coinvolto nello sviluppo dell'acne. In alcuni casi, però, il P. acnes può causare infezioni opportunistiche che portano all'insorgenza di meningiti, endocarditi, artriti o infezioni chirurgiche.
Il P. propionicum è, invece, responsabile dell'insorgenza di canaliculite lacrimale e ascessi dentali.
Per trattare le infezioni causate da questa tipologia di batteri si possono utilizzare farmaci come le penicilline, le cefalosporine, i chinoloni o la vancomicina.

Prevenzione delle infezioni batteriche

I batteri sono microorganismi presenti ovunque, con i quali veniamo in contatto quotidianamente. Alcuni di questi microorganismi sono innocui per il nostro organismo, alcuni sono utili, mentre altri possono essere molto pericolosi.
Generalmente, per prevenire le infezioni batteriche sono sufficienti poche e semplici accortezze, come, ad esempio:

  • Lavare bene ed accuratamente le mani prima di iniziare a cucinare, a mangiare o dopo aver toccato oggetti che possono costituire un veicolo per la diffusione batterica;
  • Seguire le norme igieniche fondamentali durante la conservazione, la preparazione o la cottura dei cibi.

Tuttavia, il semplice rispetto delle norme igieniche non sempre è sufficiente a prevenire le infezioni batteriche.
Per prevenire le infezioni batteriche sessualmente trasmesse, ad esempio, è indispensabile l'utilizzo di metodi contraccettivi barriera (come, ad esempio, il preservativo).
Per la prevenzione di alcuni tipi d'infezioni batteriche, talvolta potenzialmente fatali, sono anche disponibili dei vaccini (un esempio può essere quello della vaccinazione antitetanica).
Infine, anche il ruolo del sistema immunitario di ciascun individuo non dev'essere sottovalutato. Un sistema immunitario funzionante, infatti, può essere talvolta sufficiente per prevenire lo sviluppo di molte infezioni batteriche.