Qual è il rapporto tra cellule uomo/batterio nella flora umana?
doc-1779
Nella flora umana ci sono all' incirca dieci volte più cellule batteriche di quelle presenti nel corpo umano, con il maggior numero di flora umana presente nella flora intestinale e un gran numero sulla pelle. La maggior parte dei batteri presenti nell' organismo sono resi innocui dagli effetti protettivi del sistema immunitario e alcuni sono benefici. Tuttavia, diverse specie di batteri sono patogene e causano malattie infettive, tra cui colera, sifilide, antrace, lebbra e peste bollicina. Le malattie batteriche mortali più comuni sono le infezioni respiratorie, con la sola tubercolosi che uccide circa 2 milioni di persone all' anno, soprattutto nell' Africa subsahariana. Nei paesi sviluppati, gli antibiotici sono utilizzati nel trattamento delle infezioni batteriche e anche in agricoltura, rendendo la resistenza agli antibiotici un problema crescente. Nell' industria, i batteri sono importanti nel trattamento delle acque reflue e nella degradazione delle fuoriuscite di petrolio, nella produzione di formaggio e yogurt attraverso la fermentazione, nel recupero di oro, palladio, rame e altri metalli nel settore minerario, così come nelle biotecnologie e nella produzione di antibiotici e altre sostanze chimiche.
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doc-1819
Nel suolo, i microrganismi che risiedono nella rizosfera (una zona che comprende la superficie radicale e il terreno che aderisce alla radice dopo un delicato scuotimento) effettuano la fissazione dell' azoto, convertendo il gas azoto in composti azotati. Questo serve a fornire una forma facilmente assorbibile di azoto per molte piante, che non possono fissare da sole l' azoto. Molti altri batteri sono trovati come simbiotici nell' uomo e in altri organismi. Ad esempio, la presenza di oltre 1.000 specie batteriche nella normale flora intestinale umana può contribuire all' immunità intestinale, sintetizzare vitamine come l' acido folico, la vitamina K e la biotina, convertire gli zuccheri in acido lattico (vedi Lactobacillus) e fermentare carboidrati complessi non digeribili. La presenza di questa flora intestinale inibisce anche la crescita di batteri potenzialmente patogeni (generalmente attraverso l' esclusione competitiva) e questi batteri benefici vengono di conseguenza venduti come integratori alimentari probiotici.
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doc-1821
Ogni specie di patogeno ha uno spettro caratteristico di interazioni con i suoi ospiti umani. Alcuni organismi, come Staphylococcus o Streptococcus, possono causare infezioni della pelle, polmonite, meningite e persino sepsi travolgente, una risposta infiammatoria sistemica che produce shock, vasodilatazione massiccia e morte. Eppure questi organismi fanno parte della normale flora umana e di solito esistono sulla pelle o nel naso senza causare alcuna malattia. Altri organismi causano invariabilmente malattie nell' uomo, come ad esempio la Rickettsia, che obbligano i parassiti intracellulari in grado di crescere e riprodursi solo all' interno delle cellule di altri organismi. Una specie di Rickettsia provoca tifo, mentre un' altra causa la febbre maculata della Montagna rocciosa. La clamidia, un altro phylum di parassiti intracellulari obbligati, contiene specie che possono causare polmonite o infezioni del tratto urinario e possono essere coinvolte in cardiopatie coronariche. Infine, alcune specie, come Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia e Mycobacterium avium, sono patogeni opportunistici e causano malattie soprattutto nelle persone affette da immunosoppressione o fibrosi cistica.
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doc-11533
Gli intestini animali contengono una vasta popolazione di flora intestinale. Nell' uomo, i quattro fitilati dominanti sono i Firmicutes, i Bacteroidetes, gli Actinobatteri e i Proteobatteri. Sono essenziali per la digestione e risentono anche del cibo consumato. I batteri presenti nell' intestino svolgono molte funzioni importanti per gli esseri umani, tra cui la decomposizione e l' aiuto nell' assorbimento di alimenti altrimenti indigesti; stimolare la crescita cellulare; reprimere la crescita di batteri nocivi, addestrare il sistema immunitario a rispondere solo agli agenti patogeni; produrre vitamina B12; e difendersi da alcune malattie infettive.
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doc-7933
La colonizzazione delle ferite si riferisce a microrganismi non replicanti all' interno della ferita, mentre nelle ferite infette esistono organismi replicanti e il tessuto è ferito. Tutti gli organismi multicellulari sono colonizzati in una certa misura da organismi estrinseci, e la maggior parte di essi esiste in un rapporto mutualistico o commensale con l' ospite. Un esempio del primo è la specie di batteri anaerobici, che colonizza il colon mammifero, e un esempio del secondo è costituito da varie specie di stafilococchi che esistono sulla pelle umana. Nessuna di queste colonizzazioni è considerata infezioni. La differenza tra un' infezione e una colonizzazione è spesso solo una questione di circostanza. Gli organismi non patogeni possono diventare patogeni a causa di condizioni specifiche, e anche l' organismo più virulento richiede determinate circostanze per causare un' infezione compromettente. Alcuni batteri colonizzatori, come Corynebacteria sp. e viridans streptococchi, prevengono l' adesione e la colonizzazione di batteri patogeni e quindi hanno un rapporto simbiotico con l' ospite, prevenendo infezioni e accelerando la guarigione delle ferite.
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doc-1137
Gli antibiotici sono sottoposti a screening per individuare eventuali effetti negativi sull' uomo o su altri mammiferi prima dell' approvazione per uso clinico, e sono generalmente considerati sicuri e la maggior parte sono ben tollerati. Tuttavia, alcuni antibiotici sono stati associati ad una serie di effetti collaterali avversi. Gli effetti collaterali variano da lievi a molto gravi a seconda degli antibiotici utilizzati, degli organismi microbici bersaglio e del singolo paziente. Gli effetti collaterali possono riflettere le proprietà farmacologiche o tossicologiche dell' antibiotico, oppure possono comportare reazioni di ipersensibilità o anafilassi. I profili di sicurezza dei farmaci più recenti spesso non sono così consolidati come quelli che hanno una lunga storia di uso. Gli effetti avversi vanno dalla febbre e nausea alle principali reazioni allergiche, tra cui fotodermatite e anafilassi. Tra gli effetti collaterali più comuni vi sono la diarrea, causata dalla distruzione della composizione della specie nella flora intestinale, che provoca, ad esempio, la crescita eccessiva di batteri patogeni, come il Clostridium difficile. Gli antibatterici possono anche interessare la flora vaginale e portare alla crescita eccessiva di specie di lievito del genere Candida nell' area vulvo-vaginale. Altri effetti collaterali possono derivare dall' interazione con altri farmaci, come l' elevato rischio di danni al tendine dalla somministrazione di un antibiotico chinolone con un corticosteroide sistemico. Alcuni scienziati hanno ipotizzato che l' uso indiscriminato degli antibiotici alteri i microbioti ospiti e questo è stato associato a malattie croniche.
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doc-1154
La fisioterapia è un' altra opzione che si sta studiando per trattare i ceppi resistenti di batteri. Il modo in cui i ricercatori lo stanno facendo è infettare i batteri patogeni con i propri virus, in particolare i batteriofagi. I batteriofagi, noti anche semplicemente come fagi, sono proprio virus batterici che infettano i batteri interrompendo i cicli batterici patogeni litici. Interrompendo i cicli litici del batterio, i fagi distruggono il loro metabolismo, che alla fine si traduce nella morte della cellula. I Phages inseriranno il loro DNA nel batterio, permettendo al loro DNA di essere trascritto. Una volta che il loro DNA è trascritto la cellula procederà alla realizzazione di nuovi fagi e non appena saranno pronti per essere rilasciati, la cellula procederà alla lisi. Una delle preoccupazioni circa l' uso di fagi per combattere gli agenti patogeni è che i fagi infettano i batteri "buoni", o i batteri che sono importanti nella funzione quotidiana degli esseri umani. Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che i fagi sono molto specifici quando si rivolgono ai batteri, il che rende i ricercatori fiduciosi che la terapia batteriofagi sia la via definitiva per sconfiggere i batteri resistenti agli antibiotici.
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doc-5280
In biologia, l' energia è un attributo di tutti i sistemi biologici dalla biosfera al più piccolo organismo vivente. All' interno di un organismo è responsabile della crescita e dello sviluppo di una cellula biologica o di un organello di un organismo biologico. L' energia è quindi spesso detto essere immagazzinato da cellule nelle strutture delle molecole di sostanze come i carboidrati (compresi gli zuccheri), lipidi e proteine, che rilasciano energia quando reagito con ossigeno nella respirazione. In termini umani, l' equivalente umano (H-e) (conversione dell' energia umana) indica, per una data quantità di spesa energetica, la quantità relativa di energia necessaria per il metabolismo umano, ipotizzando un consumo medio di energia umana di 12.500 kJ al giorno e un metabolismo basale di 80 watt. Ad esempio, se i nostri corpi funzionano (in media) a 80 watt, allora una lampadina da 100 watt funziona a 1,25 equivalente umano (100 ÷ 80), cioè a 100 watt. 1,25 H-e. Per un compito difficile della durata di pochi secondi, una persona può spegnere migliaia di watt, molte volte i 746 watt in un cavallo ufficiale. Per compiti della durata di pochi minuti, un uomo in forma può generare circa 1.000 watt. Per un' attività che deve essere sostenuta per un' ora, la potenza scende a circa 300; per un' attività tenuta al passo tutto il giorno, 150 watt è circa il massimo. L' equivalente umano aiuta la comprensione dei flussi di energia nei sistemi fisici e biologici esprimendo le unità di energia in termini umani: fornisce un "sentire" per l' uso di una data quantità di energia.
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doc-1787
La cellula batterica è circondata da una membrana cellulare (nota anche come membrana lipidica, citoplasmatica o plasmatica). Questa membrana racchiude il contenuto della cellula e funge da barriera per trattenere i nutrienti, le proteine e altri componenti essenziali del citoplasma all' interno della cellula. Poiché sono procarioti, i batteri di solito non hanno organi legati a membrane nel loro citoplasma, e quindi contengono poche grandi strutture intracellulari. Mancano di un vero e proprio nucleo, mitocondri, cloroplasti e gli altri organelli presenti nelle cellule eucariotiche. I batteri sono stati visti una volta come semplici sacchetti di citoplasma, ma sono state scoperte strutture come il citoscheletro procariotico e la localizzazione delle proteine in luoghi specifici all' interno del citoplasma che danno ai batteri una certa complessità. Questi livelli subcellulari di organizzazione sono stati chiamati "iperstrutture batteriche".
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doc-1803
A differenza degli organismi multicellulari, gli aumenti della dimensione cellulare (crescita cellulare) e la riproduzione per divisione cellulare sono strettamente legati in organismi unicellulari. I batteri crescono ad una dimensione fissa e poi si riproducono attraverso la fissione binaria, una forma di riproduzione asessuale. In condizioni ottimali, i batteri possono crescere e dividersi in modo estremamente rapido e le popolazioni batteriche possono raddoppiare ogni 9,8 minuti. Nella divisione cellulare vengono prodotte due cellule figlie clone identiche. Alcuni batteri, pur riproducendo ancora asessualmente, formano strutture riproduttive più complesse che aiutano a disperdere le cellule figlie di nuova formazione. Ne sono un esempio la formazione del corpo fruttificante da parte dei mixobatteri e la formazione di ife aeree da Streptomyces, o germogliare. Budding implica una cellula che forma una protrusione che si rompe e produce una cellula figlia.
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doc-4464
La fissazione dell' azoto Rhizobia è un caso interessante, in cui gli elementi coniugativi si impegnano naturalmente nella coniugazione tra i regni. Elementi come i plasmidi Agrobacterium Ti o Ri contengono elementi che possono essere trasferiti alle cellule vegetali. I geni trasferiti entrano nel nucleo delle cellule vegetali e trasformano efficacemente le cellule vegetali in fabbriche per la produzione di opine, che i batteri utilizzano come fonti di carbonio ed energia. Le cellule infette delle piante formano tumori alla corona gallina o alla radice. I plasmidi Ti e Ri sono quindi endosimbionti dei batteri, che a loro volta sono endosimbionti (o parassiti) della pianta infetta.
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