MICROBIO-LOGIA

MICROBIO-LOGIA. - La m. studio gli esseri viventi estremamente piccoli, invisibili ad occhio nudo e visibili soltanto a mezzo di particolari dispositivo ottici (microscopi vari), che vanno sotto il nome di microrganismi o microbi (microscopi, piccolo). Questi non costituiscono un determinato gruppo zoologico o botanico, ma comprendono esseri appartenenti sia al regno animale sia a quello vegetale, di natura non sempre ben definita e di difficile classificazione.

L'era microbiologica ebbe inizio al principio del Cinquecento con la nuova tendenza espressa da Girolamo Fracastoro (1478-1553), il quale con mirabile intuizione asserì che la trasmissione delle malattie infettive ha luogo a mezzo di corpuscoli animati capaci di moltiplicarsi rapidamente, che egli chiamò «seminaria», ossia germi. Questo idee del Fracastoro furono riprese nel secolo successivo e sviluppate da altri, quali Pier Giovanni Faber, medico di Montpellier, il padre Atanasio Kircher e Augusto Hauptman di Francoforte, che nel suo *Tractatus de vita mortis imagine* affermò addirittura che la causa delle malattie infettive risiede nella presenza di animaletti veri-mifor-mi nel sangue degli ammalati. Ma soltanto nella seconda metà del sec. XVII (1675) l'esistenza di questi esseri piccolissimi fu accertata dal naturalista olandese Van Leeuwenhoeck (1632-1723). Questo studioso, che era particolarmente versato nella costruzione di microscopi, servendosi di un microscopio semplice di sua fabbricazione, consentente in una piccola lente biconcava che permetteva ingrandimenti di ca. 270 volte, poté osservare e descrivere nelle infusioni vegetali, in acque putride, nel tartaro dei denti, nella saliva, nelle feci dell'uomo e di vari animali, alcuni elementi piccolissimi aventi forma di bastoncelli diritti o incurvati, di filamenti, di spirali e di piccole sfere. Il van Leeuwenhoeck riuscì pure a determinare la grandezza di questi elementi, che egli chiamò «animaletti», raffrontandoli con granelli di polvere aventi il diametro di un quarto di millimetro. Purtroppo né questo ricercatore, né altri che fecero osservazioni analoghe, ne compresero il vero significato, così che passò molto tempo prima che ai microbi fosse riconosciuta l'importanza ad essi spettante come agenti di malattie infettive e come produttori di fermentazioni e di altri fenomeni naturali. Tuttavia l'idea che questi esseri piccolissimi fossero capaci di azioni molteplici si faceva strada nella mente di molti studiosi anche in assenza di prove sperimentali, le quali non tardarono a venire, ad opera soprattutto di biologi italiani.

Prima fra tutte vanno ricordate le memorabili esperienze di Lazzaro Spallanzani (1729-99), il quale per dimostrare la infondatezza della teoria della generazione spontanea, che era basata sul principio della «corruptio unius, generatio alterius», riuscì a dimostrare che gli anima-leti non nascevano spontaneamente nei liquidi in decomposizione ma erano essi stessi la causa dei processi putrefattivi. Successivamente (1824) l'italiano Vincenzo Sette riuscì a dimostrare che l'arrossamento osservato su alcune

sostanze alimentari (polenta e pane) nella provincia di Padova era di origine microbica e che il germe responsabile del fenomeno era un piccolo microrganismo che fu chiamato «zoogalactina interofa». Alle stesse conclusioni giunse un altro italiano, Bartolomeo Bizio, che nello stesso periodo di tempo aveva studiato a Venezia un fenomeno analogo.

Molto più importante è il contributo portato agli studi microbiologici da Agostino Bassi da Lodi (1773-1856), al cui genio si deve la prima chiara dimostrazione delle proprietà patogene dei microbi e delle modalità di trasmissione dei morbi infettivi. Infatti questo accorciatore si dedicò per cata. trent'anni, seguendo un rigoroso metodo sperimentale, allo studio di una malattia dei bachi da seta chiamata «mal calcio», perché i bachi ammalati appaiono avvolti da uno spesso strato biancastro che sembra calce, e riuscì a dimostrare che tale malattia non era da attribuirsi a particolari condizioni atmosferiche o al cibo o ad altre modalità dell'allevamento dei bachi, come allora si pensava, bensì era causata da un microrganismo specifico. Il Bassi stabilì pure che questo microbio era una crittogama e che la materia biancastra, causa del contagio, era costituita dalla fitta vegetazione del parassita. Inoltre, egli espresse con precisione il concetto che anche malattie umane, come la peste, il colera e il vaiolo, fossero determinate da «parassiti vegetali o animali» che «si nutrono del sangue dell'individuo e la cui esilità somma non ci permette di poter vederli». Successivamente il Pasteur accertava i rapporti precisi esistenti tra microrganismi e vari processi di fermentazione nonché tra microrganismi e malattie da essi provocate, stabilendo nello stesso tempo i canoni fondamentali della tecnica microbiologica. Quasi contemporaneamente un altro sommo, Roberto Koch, portava ulteriori e decisivi contributi agli studi microbiologici, introducendo nuove tecniche e scoprendo il batterio della tubercolosi. Oggi la m., pur essendo una scienza ancora giovane, avendo poco più di un secolo di vita, ha assunto un'importanza grandissima. Infatti, le cognizioni in nostro possesso circa le caratteristiche morfologiche e funzionali dei vari microrganismi hanno condotto ad una soddisfacente chiarificazione nella loro complessa biologia, nonché dei loro intimi rapporti con la vita dell'uomo e degli altri esseri viventi. D'altro canto, la precisa conoscenza dei meccanismi con i quali questi esseri microscopici operano trasformazioni imponenti della materia organica ha consentito notevoli applicazioni di ordine pratico in vari settori dell'industria, particolarmente di quella agraria e di quella chimica. Così la m. comprende vari campi di studio, quello biologico puro, quello medico, quello veterinario e quello industriale, rappresentando perciò una parte fondamentale della biologia, della medicina umana e veterinaria, dell'agraria e della chimica.

I microrganismi, pur avendo tutti in comune la caratteristica della estrema piccolezza che li rende invisibili ad occhio nudo, si differenziano tra loro per la diversa grandezza, in quanto alcuni, i più grandi, sono dell'ordine di grandezza del micron, ossia del millesimo di milimetro, mentre altri, i più piccoli, sono dell'ordine di grandezza del millimicron, ossia del milionesimo di milimetro. I microrganismi più grandi sono facilmente osservabili con i microscopi ordinari, detti pure microscopi ottici; quelli più piccoli, che hanno dimensioni mille volte inferiori, non si lasciano osservare, nella grande maggioranza dei casi, nemmeno con l'ausilio dei più potenti microscopi ottici e hanno una struttura tanto elementare da rendere difficile ogni tentativo di definizione e di classificazione e le indagini sulla loro natura. Questi esseri sono detti ultramicrobi, infrazirus, ultrazirus, o semplicemente virus, e la scienza che di essi si occupa è al presente denominata virologia (v. virus). I microbi, battezzati dal van Leeuwenhoeck, che per primo li osservò, come animaletti, per moltissimo tempo ancora furono considerati come appartenenti al regno animale perché apparivano, nella grande maggioranza dei casi, dotati di movimenti. Soltanto quando verso la metà del secolo scorso fu messo in evidenza che molti microrganismi, ad es., quello del carbonchio, erano immobili e furono approfondite le indagini sulla loro natura, si poté assodare che essi appartengono per la massima parte al regno vegetale e che ve ne sono anche di quelli appartenenti al regno animale: i primi sono detti protofiti e i secondi protozoi. Non mancano tuttavia microbi, come, ad es., le spirochete, per i quali regnano tuttora molte incertezze circa la loro appartenenza all'uno o all'altro regno. In considerazione di queste difficoltà Haeckel propone di riunire tutti gli esseri unicellulari in un unico gruppo, denominandoli protisti (dal greco πρόστιχος) appunto per indicare che essi sono i primi tra tutti gli organismi, dai quali si originerebbero gli esseri pluricellulari animali e vegetali. Tra i protofiti, i miocomi e le alghe unicellulari hanno scarsa importanza per gli studi microbiologici, almeno per quanto concerne lo stato attuale delle nostre conoscenze; più importanti sono i batteri e i miceti, anzi l'importanza dei batteri nei confronti degli altri microrganismi è tale che per molto tempo, sotto questa denominazione, sono stati compresi tutti i microbi, anche quelli animali.

I batteri sono organismi vegetali unicellulari privi di clorofilla, di dimensioni estremamente piccole, essendo dell'ordine di grandezza del micron e misurando i più piccoli anche meno di mezzo micron. Da un punto di vista sistematico i batteri occupano un posto intermedio tra le alghe unicellulari e i miceti.

Lo studio morfologico dei batteri si fa a mezzo del microscopio ottico, il quale è un apparecchio formato nella sua parte principale da due sistemi di lenti disposti in modo da ottenere un duplice ingrandimento dell'oggetto che si vuole osservare. Oggi si dispone di microscopi perfezionati che consentono di ottenere un'immagine dei batteri ingrandita anche 2500 volte. Per indagini particolari si può fare anche ricorso al supermicroscopio elettronico che permette ingrandimenti fino a oltre 500.000 volte. I batteri si presentano sotto forma di piccole sfere o di bastoncelli diritti o incurvati: le forme sferiche si chiamano cocchi e, a loro volta, sono detti micrococchi se si presentano isolati, diplococchi se riuniti a due elementi, tetradi se riuniti a quattro elementi, sarcine se riuniti ad otto con disposizione cubica, streptococchi se disposti in fila come gli anelli di una catena, stafilococchi se riuniti ad ammassi irregolari a guisa di grappoli. I batteri a forma di bastoncelli diritti rappresentano i batteri propriamente detti (dal greco βακτήριον, piccolo bastone) o i bacilli e possono presentarsi isolati o variamente aggruppati e disposti; talvolta essi formano delle brevi

catenelle prendendo il nome di streptobacilli. I batteri a forma di bastoncelli incurvati si chiamano vibrioni, se il loro corpo presenta una sola curvatura a mo' di virgola, e spirilli se le curvature sono in numero maggiore. Prossime agli spirilli per la forma sono le spirochete. Le cellule batteriche, qualunque sia la loro forma, hanno una struttura molto semplice essendo costituite da una piccola massa citoplasmatica, molto ricca in sostanze nucleari varie, limitata da una sottile parete. Molti batteri sono provvisti alla loro superficie di esilissimi filamenti molto lunghi, anche due o tre volte la lunghezza del batterio stesso, chiamati ciglia, le quali sono, a seconda della specie batterica, in numero vario da uno a un centinaio e variamente disposte, intorno a tutto il corpo batterico, ad una sola estremità o alle due estremità. Le ciglia rappresentano gli organi di locomozione dei batteri imprimendo ad essi veri movimenti di traslazione. Le cellule batteriche si nutrono assumendo dall'ambiente le sostanze necessarie per i processi metabolici; queste attraversano la parete cellulare a mezzo di complessi meccanismi osmotici ed enzimatici. Per quanto concerne i processi respiratori i batteri vanno distinti in tre gruppi: gli aerobi, i quali vivono solo in presenza di ossigeno atmosferico; gli anaerobi, i quali vivono in assenza di aria, essendo dannoso per essi l'ossigeno; e infine gli aerobi facoltativi, capaci di vivere sia in presenza che in assenza di aria.

I batteri si riproducono per scissione semplice o scissiparità, la quale ha luogo nella seguente maniera: la cellula batterica aumenta di volume allungandosi, indi si restringe al centro e si forma un setto divisorio perpendicolare all'asse maggiore che porta alla divisione della cellula madre in due cellule figlie. Queste possono staccarsi completamente dando luogo a due batteri isolati, oppure possono restare riunite a formare i vari aggregati cellulari. Se le condizioni ambientali sono favorevoli alla vita dei batteri per presenza di sufficienti quantità di sostanze nutritive, per il grado di umidità e di temperatura e per altri fattori, l'intero processo di scissiparità della cellula madre in due cellule figlie ha luogo rapidamente in venti-trenta minuti primi; e poiché le cellule figlie entrano subito, a loro volta, in fase riproduttiva, dando luogo ognuna di esse a due altre cellule, ne consegue che il ritmo di moltiplicazione batterica procede secondo una progressione geometrica, raggiungendo in breve tempo valori altissimi. Ciò rende possibile a questi esseri piccoli simili di compiere opere veramente colossali, quali le varie trasformazioni delle sostanze organiche che si osservano in natura.

Le condizioni che favoriscono la moltiplicazione batterica non sono le stesse per tutte le specie, anzi variano per ciascuna di esse e, talvolta, si verifica il fatto oltremodo interessante che un fattore, che agevola la moltiplicazione di una specie, ostacola nettamente quella di un'altra. Un esempio è il fatto di una mole di un'altra. Un esempio è il fatto di una mole di un'altra. Un esempio è il fatto di una mole di un'altra.

luppo degli anaerobi.

Anche il grado di temperatura influenzano notevolmente la moltiplicazione batterica, in quanto ogni specie richiede determinate condizioni termiche, per il suo sviluppo. Il maggior numero dei batteri si sviluppa bene tra i 15° e i 40° C, ma ve ne sono di quelli, come i psicrofili, che preferiscono le basse temperature vicine allo zero, e di quelli che sono in grado di svilupparsi anche ad alte temperature (fino al 70°-80° C). Questi ultimi batteri, che sono perciò chiamati termofili, rappresentano un'eccezione alle leggi biologiche, riuscendo a vivere ed a moltiplicarsi a temperature superiori a quella della coagulazione delle sostanze proteiche degli organismi viventi. Quasi tutti i batteri soccombono a temperature vicine ai 60° C, mentre tollerano bene le basse temperature, alle quali sono in grado di resistere anche per parecchi mesi restando in condizioni di vita latente fino a quando la temperatura non ritorni a valori più alti.

Da quanto precede risulta chiaro che la moltiplicazione batterica può essere ostacolata da cause molteplici, le più note delle quali sono la scarsezza di sostanze nutritive, un grado di temperatura e di umidità inadatto, la presenza di sostanze eliminate dai batteri e a questi stessi nocive. Tali condizioni sfavorevoli creano un ambiente non confacente alla vita dei batteri menando a morte i meno resistenti e ostacolando la moltiplicazione degli altri. Spesso alcune specie batteriche danno luogo alla produzione di corpiccoli sferici od ovulari, detti endospore, le quali si formano nell'interno del corpo batterico, una per ogni cellula. Queste spore, a motivo di una spessa membrana dalla quale sono rivestite, risultano molto resistenti agli agenti esterni e in particolare all'essiccamento, alla luce solare e all'azione delle temperature elevate. Inoltre esse hanno grande importanza biologica, perché assicurano la conservazione di molte specie batteriche.

Tra le manifestazioni biologiche cui danno luogo molti batteri è da ricordare la produzione di sostanze colorate o pigmenti, che diffondono nel materiale in cui essi si moltiplicano. Ciò si verifica frequentemente in vari alimenti inquinati da germi: così il latte può presentarsi colorato in azzurro o in giallo a seguito della riorganizzazione in esso di speciali batteri cromogeni e il pane e dolciumi vari possono assumere una caratteristica colorazione rosso sangue per la cattiva proliferazione di un piccolo batterio noto come batterio prodigioso.

Altro fenomeno oltremodo interessante è quello della luminescenza prodotta dai batteri fotogeni, che si rinvengono specialmente sui merluzzi e su altri pesci e che impartiscono ad essi una particolare luminosità, visibile durante la notte. Questi batteri fotogeni si rinvengono anche sulla carne quando vi si iniziano processi putrefattivi e, talvolta, nel sudore e nelle urine.

I batteri sono diffusi in numero straordinariamente grande nell'ambiente: essi si rinvengono nel suolo, dove molto spesso il grado di temperatura e di umidità e la presenza di sostanze organiche creano condizioni estremamente favorevoli alla loro vita; nelle acque, alle quali arrivano dal suolo; nell'aria, in cui vivono aderenti alle particelle di pulviscolo o su minutissime goccioline di liquidi vari; nei nostri alimenti, nei quali producono spesso gravi alterazioni; sulla pelle e sulle mucose dell'uomo e degli animali; sui vegetali, sugli indumenti e sulle sup-

pellitili. Si può affermare che i batteri sono presenti ovunque; essi mancano soltanto negli altri strati dell'aria atmosferica, lontano da ogni manifestazione di vita animale o vegetale.

I batteri vanno distinti in patogeni e saprofiti: i primi esercitano una azione aggressiva e dannosa sull'organismo dell'uomo e degli animali, i secondi vivono nell'ambiente esterno sulla materia organica non stinzione non è assoluta ma relativa in quanto, talvolta, può verificarsi il fatto che batteri, ordinariamente patogeni, risultino sprovvisti di ogni capacità e viceversa batteri, abituati alla vita saprofittica, possano diventare patogeni. Un esempio molto dimostrativo al riguardo è fornito dal bacterium coli che normalmente è un batterio saprofita, ospite abituale dell'intestino dell'uomo e degli animali, nel quale vive in grandissimo numero senza arrecare danno alcuno, anzi contribuendo efficacemente alla digestione secondaria, ma che, in determinate condizioni, può acquistare un altissimo potere patogeno provocando appendiciti, peritoniti, cistiti ed altre gravi infezioni.

Tra i batteri patogeni hanno particolare importanza lo stafilococco, germe che è molto diffuso nell'ambiente esterno e che può provocare ascessi, flemmoni, foruncoli, infezioni urinarie; lo streptococco, anch'esso agente di processi suppurativi nonché dell'eresipela, della febbre puerperale e dell'endocardite maligna, che è un'infezione gravissima delle valvole cardiache; il pneumococco che provoca la polmonite; il meningococco, che è la causa della meningite cerebro-spinale epidemica. Un batterio tristemente noto per i lutti ed i danni che arreca è quello della tubercolosi, del quale esistono quattro tipi: il tipo umano, diffuso in tutto il mondo, che può impiantarsi in ogni organo e tessuto dando luogo alla tubercolosi del polmone, dell'intestino, delle ossa, delle articolazioni ecc.; il tipo bovino, che colpisce prevalentemente i bovini e talvolta anche l'uomo con forme extrapolmonari; il tipo aviario, che solo eccezionalmente si sviluppa nell'uomo, mentre colpisce di norma polli, colombi e altri uccelli; infine esiste il tipo degli animali a sangue freddo, che può attecchire nella rana, nella tartaruga e in alcuni pesci.

Molto somigliante ai batteri tubercolari è quello sperato da Hansen, che provoca nell'uomo la terribile malattia della lebbra, quasi assente in Italia ma di cui ancora oggi risultano affetti in tutto il mondo parecchi milioni di persone. Altri due batteri tristemente famosi per le imponenti epidemie che provocarono nel passato sono quelli della peste e del colera, che rappresentano ancora un pericolo non trascurabile, giacché esistono tuttora focolai di peste nel Tibet, nella Mongolia e nell'Arabia, e di colera in India, in Indocina, nella Malesia e in altre zone dell'Asia. Altri batteri patogeni sono quelli del tifo e dei paratifi che causano le varie forme cliniche della febbre tifoide; quelli della dissenteria, che provocano l'omonima malattia, specialmente tra i piccoli bimbi e le truppe operanti nei periodi caldi; nonché i batteri della difterite, del tetano, del carbonchio, della tosse convulsiva ecc. Anche tra le spirochete non mancano quelle patogene, e tra queste il primato spetta alla spirocheta della sifilide che, con grande verosimiglianza, fu introdotta in Europa dall'America, quando Cristoforo Colombo e i suoi uomini ritornarono dal loro famoso viaggio. Questo germe, che fu denominato dal suo scopritore, lo Schaudin, treponema pallidum, non risparmia alcuna parte del corpo, provocando nefriti, epatiti, cardiopatie varie, gravi affezioni del sistema nervoso, come paralisi progressiva e tabe, e produce altresì alterazioni gravissime nei nascituri. Una fatale prerogativa dei batteri patogeni è quella di passare facilmente, talvolta con un semplice colpo di tosse, da un ospite ammalato a un individuo sano, facendolo ammalare, così che le malattie batteriche risultano contagiosi. E poiché molti batteri sono comuni all'uomo e agli animali, si verifica di frequente il caso di malattie trasmesse da un animale all'uomo. Così, ad es., il latte proveniente da un animale lattifero (vacca, capra) ammalato che contenga batteri patogeni, come quello della tubercolosi bovina o della febbre melitense, può causare le rispettive malattie nell'uomo. La penetrazione dei batteri patogeni nell'organismo umano o animale avviene attraverso la pelle e le varie mucose, più facilmente se esistono lesioni di continuità anche minime. Così il batterio della peste e quello del carbonchio penetrano attraverso la pelle integra o presentate minime erosioni da grattamento. Talvolta la penetrazione dei batteri patogeni può avvenire attraverso la pelle a mezzo della puntura di insetti vari. Il batterio della tubercolosi, invece, penetra di norma attraverso la mucosa dei bronchi, del polmone o dell'intestino. Altra porta di ingresso per i batteri è costituita dalle tonsille, le quali con la loro particolare struttura anatomica ne facilitano la penetrazione. Una volta penetrati nell'organismo, i batteri cominciano a moltiplicarsi nei tessuti, negli organi e negli umori e ad esplicare le loro azioni aggressive, le quali consistono soprattutto nella produzione di particolari sostanze fortemente tossiche, le quali sono dette tossive batteriche e vanno distinte in estensione ed endotossine: le prime sono prodotti di secrezione dei batteri di natura proteica e agiscono indipendentemente dai batteri stessi che le hanno prodotto, diffondendosi nell'organismo e producendo gravi lesioni a carico dei vari tessuti; le endotossine sono dotate anch'esse di alta capacità tossica ma si rendono libere soltanto in seguito al disfacimento del corpo batterico. Alcuni germi agiscono prevalentemente per estossione, altri per endotossine ed altri per esso ed endotossine.

Tra i batteri che esplicano il loro potere patogeno a mezzo di estossione hanno particolare importanza quello difterico e quello tetanico. Questi due batteri, una volta penetrati nell'organismo umano, non mostrano alcuna tendenza invasiva ma restano localizzati nel punto di ingresso, dove secceranno le loro estossione, che diffondono nell'organismo producendo gravissime lesioni degli elementi del sistema nervoso. Una estossione fortemente tossica, è quella botulinica, la quale produce, se ingerita dall'uomo, il botulismo. È interessante il fatto che il bacillo botulinico, produttore di questa tossina così attiva, non è capace di menare vita parassitaria, ossia di vivere nell'organismo umano; lo si ritrova invece nel terreno oppure in alimenti, vegetali o animali, conservati in scatola, nei quali vegeta formando in abbondanza la sua poderosa tossina, che rende nocivi per l'uomo gli alimenti stessi. Purtroppo i casi di botulismo, anche mortali, si verificano non di rado.

Per combattere nell'uomo gli effetti deleteri delle estossine batteriche si usano con vantaggio i sieri antidifterico, antitetanico, antibioturico ecc. (v. sotto). Tra le endotossine meglio studiate, anche per quanto riguarda la costituzione chimica, è quella del batterio tifico che ha una grande elettività per l'intestino nel quale produce ulcerazioni caratteristiche. L'endotossina del batterio pestoso produce invece gravi alterazioni dell'apparato circolatorio e del tessuto nervoso. Il batterio dissenterico di Shiga Kruse, invece, esplica potere patogeno a mezzo di una estossina ad azione elettiva sul tessuto nervoso e di una endotossina che produce gravi alterazioni nell'intestino. Lo studio dei batteri si pratica oggi a mezzo di appropriate tecniche, che consentono di conoscerne la fine struttura e le proprietà biologiche, di isolarli dall'ambiente nel quale si trovano, a mezzo di coltivazioni artificiali in appositi terreni nutritivi ove possano svilupparsi e moltiplicarsi, e di sperimentarne il potere patogeno negli animali di laboratorio. Tra le molte classificazioni proposte per i batteri, la più semplice è quella che si basa sui caratteri morfologici e li suddivide in cocacce, che hanno forma sferica o leggermente ovale,

pelletrili. Si può affermare che i batteri sono presenti ovunque; essi mancano soltanto negli alti strati dell'aria atmosferica, lontano da ogni manifestazione di vita animale o vegetale.

in batteriace, di forma bastoncellare, e in spirillacee, che si presentano come bastoncelli variamente incurvati.

I miceti (Mycophytae della classificazione dell'Engler) sono microrganismi del regno vegetale, al pari dei batteri privi di clorofilla, costituiti da una sola cellula o da un aggregato di più cellule uguali o poco diverse tra loro; hanno struttura cellulare ben definita e presentano fenomeni riproduttivi talvolta molto complessi, per cui sono da considerarsi tra le forme microbiche più evolute. Essi presentano due tipi vegetativi fondamentali con caratteristiche morfologiche distinte, uno a struttura cellulare globosa e uno a struttura filamentosa. I miceti del primo tipo, che sono detti anche blastomiceti o saccaromiceti, appaiono come grosse cellule di 6-8 micron di diametro e di forma rotondeggiante od ovulare, che si presentano isolate o riunite insieme in conglomerati di più elementi variamente disposti. Ogni singola cellula è costituita dalla parete o membrana cellulare, formata prevalentemente da chitina, da cellulosa e da emicellulosa, dal citoplasma, con vacuoli e granuli di materiale di riserva vario, e da corpi nucleari aventi spesso tutti i caratteri di veri nuclei. Talvolta queste cellule si allungano assumendo il tipo filamentoso. I miceti a struttura filamentosa, conosciuti anche con il nome di muffe, appaiono come lunghi filamenti, chiamati ipe, più o meno variamente ramificati e intrecciati, costituenti formazioni caratteristiche dall'aspetto di tubercoli, di tessuti compatti o di feltri vellutati. I singoli filamenti possono risultare formati da più cellule uguali riunite insieme o da un'unica formazione a carattere sinciziale.

I miceti si riproducono per divisione di una cellula in due o più cellule figlie oppure mediante la produzione da parte della cellula madre di una o più gemme di forma rotondeggiante od ovulare (gemmazione o blastogonia) o anche mediante il processo della sporificazione o propagazione, che consiste nella produzione di piccoli corpiccoli globosi o ellittici, molto resistenti agli agenti esterni, che si formano o nell'interno delle cellule (endospore) o all'esterno di esse (esospore), assumendo disposizioni varie a grappolo, a catena o a pennello, come si verifica, ad es., nei miceti del genere Penicillium, i quali sono appunto caratterizzati da cellule filamentosse, le ipe, che portano alla estremità catene di esospore che conferiscono al complesso l'aspetto di pennello. Molti miceti presentano caratteristici processi di riproduzione sessuata, che vanno dalla semplice fecondazione autogena, consistente nella unione di due cellule eguali, a complessi processi di eterogamia, nei quali può aver luogo una vera e propria copulazione tra due elementi sessualmente differenziati, uno maschile ed uno femminile. I miceti hanno una composizione chimica analoga a quella dei batteri, risultando costituiti da grande quantità di acqua, da sostanze proteiche, grassi, idrati di carbonio e da minime quantità di sali minerali.

I miceti sono, al pari dei batteri, molto diffusi in natura: si trovano in grandissimo numero nell'acqua, nell'aria, nel suolo, sugli alimenti, sugli indumenti, un po' dappertutto e, non appena si verificano condizioni ambientali favorevoli al loro sviluppo, essi entrano in attivissima moltiplicazione, ricoprendo di una fitta vegetazione caratteristicamente colorata in bianco, nero, verde, rosso, giallo i materiali sui quali si sono sviluppati, dando così luogo al noto fenomeno dell'ammuffimento. Questo si presenta frequentemente sui muri degli ambienti umidi e talvolta la vegetazione di particolari muffe su pareti attinte con colori a base di arsenico può provocare la formazione di prodotti arsenicali volatili molto velenosi per le persone che li respirino. Anche il legame umido subisce l'invasione delle muffe, per cui le parti in legno di una costruzione, come travi e imposte, possono in particolari condizioni di umidità assumere un colorito giallastro o rosso bruno, ricoprirsi di minutissime goccioline di acqua e perdere la loro consistenza normale diventando friabili.

Generalmente i miceti sono sprovvisti di potere patogeno; tuttavia alcuni di essi sono capaci di determinare, nell'uomo e negli animali particolari stati morbosi talora anche gravi, noti con il nome generico di micosi. Una di queste è il mughetto di lattanti, che è una affezione delle mucose orale e faringea, le quali si presentano ricoperte da caratteristici depositi biancastri dovuti alla proliferazione di vari miceti. Altre micosi molto importanti per la loro diffusione e contagiosità sono le tigre, malattie della pelle, dei peli e delle unghie, prodotte dai miceti appartenenti ai generi *Ctenomyces*, *Sabouridites*, *Trichophyton* ed *Epidermophyton*. Anche le pneumoconiosi e le varie forme di antinomiosi rivestono particolare importanza in patologia umana. In questi ultimi anni gli studi e le ricerche sui miceti hanno subito un ulteriore impulso per il fatto che essi producono sostanze (penicillina, streptomicina ecc.) dotate di energia azione antibiotica verso molti microbi patogeni.

Tra le molte classificazioni proposte per i miceti, la più accetta è quella che li suddivide in due grandi classi: quella degli emiceti, che comprende tutti i miceti che presentano processi di riproduzione sessuata, e quella dei deuteromiceti (δσύρης, secondario), che comprende tutti gli altri per i quali non sono noti questi processi di riproduzione superiore. La classe degli emiceti è suddivisa a sua volta in tre sottoclassi (basidiomiceti, scocmiceti e ficomiceti) a seconda del tipo di riproduzione sessuata che dà luogo, rispettivamente, alla formazione di basidi, di aschi e di particolari formazioni zootiche. Queste tre sottoclassi sono a loro volta suddivise in ordini, sottordini, famiglie ecc. La classe dei deuteromiceti comprende tre ordini, caratterizzati da formazioni sporali diverse.

I protozoi sono organismi animali formati da una sola cellula che provvede sia alle funzioni vegetative che a quelle della vita di relazione. Essi costituiscono un gruppo molto eterogeneo di grande importanza biologica, che da alcuni autori è addirittura considerato come un sottogeno del regno animale. La loro grandezza oscilla da pochi micron, per alcune specie, a parecchi micron, fino a 200 e anche più per altre, per cui rientrano quasi tutti tra i microrganismi. Anche la loro forma è variabilissima; e lo stesso può dirsi per la struttura, che è molto semplice, quasi elementare, per alcuni protozoi e notevolmente complessa per altri. A differenza degli altri microbi, nei protozoi esiste sempre una netta distinzione tra nucleo e citoplasma e quest'ultimo è quasi sempre differenziato in endoplasma ed ectoplasma. L'endoplasma, che si trova all'interno, è più fluido, presenta spesso vacuoli e granuli vari ed esplica generalmente le funzioni vegetative; l'ectoplasma si trova all'esterno, è più denso e provvede agli scambi nutritivi e alle funzioni della vita di relazione. Il nucleo non manca mai, anzi molti protozoi ne hanno due, uno più piccolo, detto micronucleo, che presiede ai fenomeni riproduttivi, e uno più grande, il macronucleo, con funzioni vegetative; qualche specie ne ha un numero maggiore. Molti protozoi sono anche forniti di centro-soma e di altri organelli. Il corpo dei protozoi, eccezionalmente privo di ogni rivestimento, è di norma delimitato tutt'intorno da una membranella più o meno spessa, che in alcune classi appare come una cuticola molto resistente.

Il tipo di nutrizione è diverso nelle varie specie: per alcuni protozoi essa ha luogo, come per i batteri, per assorbimento attraverso il citoplasma di sostanze nutritive che si trovano nel liquido ambiente; per le forme più evolute si ha una nutrizione di tipo oliozico vero e proprio, che consiste nella presa di minutissime particelle alimentari, le quali vengono portate nell'interno della cellula, indi digerite e poi utilizzate. Il movimento è un fenomeno frequentissimo nei protozoi ed è prodotto o da piccole fibrille contrattili o da brevi ed esili prolungamenti del citoplasma, che vanno sotto il nome di ciglia e sono in numero vario e variamente disposte all'interno del corpo cellulare, o da grossi filamenti chiamati flagelli o, infine, da piccole estroflessioni dell'ectoplasma aventi forma di clava, tozze e sottili, che il protozoo stesso emette e ritrae; quest'ultimo sono chiamate pseudopodi e servono, oltre che per la funzione motoria, anche per l'assunzione di particelle alimentari. Nei protozoi si riscontrano i più disparati processi di riproduzione: divisione semplice o multipla, in cui il nucleo prima e il citoplasma dopo si dividono in due o più parti, germinazione endogena o esogena, fenomeni vari di riproduzione sessuata, compresi

quelli di tipo partenogenetico. Inoltre, i fenomeni riproduttivi per divisione o per germinazione si alternano molto frequentemente con quelli sessuali, dando luogo a interessanti cicli biologici, che risultano di grande importanza pratica quando si tratta di protozoi parassiti dell'uomo e degli animali. I protozoi resistono poco agli agenti esterni; però molti di essi, quando le condizioni ambientali diventano sfavorevoli, si trasformano in cisti, rivestendosi di una particolare capsula molto resistente che li protegge dagli stimoli nocivi. I protozoi sono molto diffusi in natura trovandosi allo stato saprofito nel suolo e nell'acqua o come parassiti nell'uomo e in animali vari.

I protozoi sono suddivisi in quattro classi: flagellati, rizopodi, ciliati o infusori e sporozo.

I Flagellati sono caratterizzati da uno o più flagelli. A questa classe appartengono molte specie parassite dell'uomo, quali il tripanosoma gambiense osservato per la prima volta nel sangue dei negri della Gambia in Africa, che produce la malattia del sonno e le leismanie, che causano il bottone d'oriente, affezione ulcerosa della pelle e delle mucose, e una anemia acuta febbrile che si accompagna a grossi tumori della milza e del fegato. I Rizopodi sono protozoi forniti di pseudopodi che servono, come si è detto, alla locomozione e alla presa degli alimenti. Vi appartengono le amebe, che debbono il loro nome al fatto che cambiano continuamente di forma. Alcune di esse vivono saprofiticamente nelle acque e nell'intestino dell'uomo e degli altri animali; altre amebe sono invece patogene: così l'ameba istolitica, che è capace di produrre una grave malattia intestinale contagiosa, denominata disseminata di senteria amebica o amebiasi, la quale è caratterizzata da lesioni intestinali con diarrea, spesso sanguinolenta, e da disturbi epatici. I Ciliati tra i protozoi sono i più diffusi reni, essendo molto grandi e provvisti perfino di un abbozzo di apertura boccale ed anale. Soltanto una specie, il Balantidium coli, che vive da commensale nell'intestino del maiale, è capace di produrre nell'uomo disturbi intestinali, talora gravi. Tutti gli altri ciliati vivono in acque dolci o salate allo stato saprofito. La classe degli Spermozoi, che comprende i telosporidi e i neosporidi, è caratterizzata dal fatto che fenomeni di riproduzione sessuale si alternano con fenomeni di riproduzione assessuata. Questi protozoi sono molto piccoli e sono tutti parassiti di vertebrati e di invertebrati. Vi appartengono i vari plasmadi o emosporidi della malaria, che compiono il loro ciclo vitale nella zanzara e nell'uomo, nel quale producono le varie forme di febbre malaria.

I microbi esplicano in natura una serie di complesse trasformazioni della materia organica, tanto importanti per lo svolgimento della vita degli esseri superiori da autorizzare l'affermazione che, se non vi fossero microrganismi sulla terra, la vita si arresterebbe. Le azioni microbiche sono rese facili per il fatto che i microbi sono diffusissimi ed hanno tendenza a moltiplicarsi rapidamente raggiungendo in breve tempo un numero infinitamente grande. Tra le molteplici ed interessanti manifestazioni della vita microbica è particolarmente importante quella che si collega al ciclo della materia organica che si svolge tra il regno animale e quello vegetale ad opera di numerosi microrganismi e che consiste in una serie di processi di decomposizione e di ricostruzione. Infatti, le sostanze organiche di natura animale, quali cadaveri, carogne, fecce, urine, ecc. ecc., una volta pervenute nel suolo sono decomposte dai vari microbi che in un numero grandissimo vi si trovano e trasformate attraverso riduzioni successive in corpi di struttura più semplice. Di questi alcuni, come l'acqua e l'anidride carbonica, sono rapidamente e direttamente utilizzati dalle piante, altri invece, quali, ad es., l'azoto e l'ammoniaca, sono ulteriormente elaborati mediante l'intervento di microbi particolarmente specializzati, trasformati in complessi mineralizzati (nitriti, nitrati, ecc.) e utilizzati dalle piante. È interessante il fatto che l'azoto gassoso, risultante dalla decomposizione della materia organica, non potrebbe essere utilizzato dalle piante senza il provvidenziale intervento di microbiicrobi azotofissatori, alcuni dei quali, detti azotobatteri, sono capaci da soli di fissare l'azoto trasformandolo in prodotti utilizzabili; altri microbi, invece, operano queste

---

**Microbiologia**
*(per continua del prof. Stefanelli)*
**Microbiologia**
*(per continua del prof. Stefanelli)*

fissazioni e trasformazioni dell'azoto in simbiosi con le leguminose, nelle cui radici vivono. La mirabile attività di questi microrganismi ha come conseguenza che i terreni si arricchiscono di molte sostanze azotate e spiega il fatto, noto sin dai tempi antichi, che le leguminose aumentano la fertilità dei terreni.

Altre manifestazioni della vita microbica di grandissima importanza sono le fermentazioni, le quali sono imponenti trasformazioni della materia organica, con o senza sviluppo di gas, operate da microbi vari.

Una fermentazione conosciuta sin dai tempi antichi, chissimi è quella alcolica che consiste nella trasformazione degli zuccheri in alcool. Esiste infatti tutta una serie di bevande alcoliche, quali vino, birra, ecc., che si ottengono mediante processi fermentativi di sostanze diverse come uva, luppolo, ecc. e le progredite conoscenze sull'intimo meccanismo con cui i microbi operano la fermentazione alcolica hanno permesso l'attuazione di processi industriali altamente specializzati con cui si ottengono vini tipici con aromi caratteristici. Altre fermentazioni di notevole importanza pratica sono quella panaria, in cui la pasta si rigionfina a causa dei gas prodotti dai microbi, aumentando di volume, e diventa soffice e spugnosa; quella acetica, in cui i batteri acetici trasformano l'alcool del vino, della birra o del sidro in aceto, che prende rispettivamente i nomi di aceto di vino, di birra ecc. Intimamente connessi con molti fenomeni microbiologici sono altri fenomeni che nel loro complesso costituiscono l'immunità.

Immunità. - In senso biologico, è la proprietà posseduta da alcuni organismi di opporsi, a mezzo di processi reattivi, alle azioni offensive dei microbi patogeni, per difendere la propria integrità biologica. Questi processi difensivi sono messi in opera dall'organismo per impedire la penetrazione dei microbi patogeni attraverso la pelle e le mucose, che rivestono la bocca, il naso, le congiuntive e le altre aperture naturali, e per opporsi alla diffusione dei microbi stessi nei tessuti e negli organi, qualora essi abbiano superato le barriere di rivestimento cutaneo o mucoso. Quando i poteri difensivi dell'organismo riescono a preservarlo dai microbi di una data malattia, si dice che l'organismo è immune e quindi refrattario ad essa. Se invece i microbi, superate le barriere difensive, invadono l'organismo arrecando danni ai tessuti e agli organi e gravi perturbamenti alle sue funzioni, si dice che l'organismo non è immune, ossia è recettivo. Tra i due limiti estremi di una immunità massima, ossia di una refrattarietà completa e di una mancanza assoluta di immunità, ossia di una recettività completa, esiste tutta una gamma di gradi intermedi di immunità.

L'immunità va distinta in naturale, acquisita e arti-

fiscale. L'immunità naturale consiste nello stato di refrattarietà posseduto sin dalla nascita da un organismo verso una determinata infezione, potendo essere in rapporto con le caratteristiche ereditarie di tutta una specie, di una razza o di singoli individui. Perciò l'immunità naturale va distinta, a sua volta, in immunità naturale di specie, di razza e individuale. L'uomo è provvisto di immunità naturale contro molte infezioni di altri mammiferi e degli uccelli, mentre non ne possiede verso altre. Infatti, egli risulta fortemente recettivo nei confronti della infezione morbillosa, che è contratta prima o poi da tutti gli uomini, e di altre malattie esantematiche quali il vaiolo e la variella, nonché della pertosse, della febbre tifoide, delle disenterie, del colera, della difterite, della polmonite e di altre gravi infezioni. Nessuna specie animale è naturalmente immune contro l'infezione tubercolare, essendo ad essa recettivi i mammiferi, gli uccelli ed anche gli animali a sangue freddo. Grandi analogie per quanto riguarda l'immunità esistono tra specie zoologicamente vicine, ad es., tra l'uomo e le scimmie superiori, ciò che permette l'impiego di questi animali nello studio sperimentale di molte malattie infettive dell'uomo. Un esempio classico di immunità naturale di razza è quello delle pecore algerine, le quali sono pressoché immuni contro l'infezione carbonchiosa, contrariamente alle altre pecore. Tra le razze umane esistono soltanto piccole differenze per quanto concerne l'immunità naturale: i negri, ad es., resistono meglio dei bianchi alla malaria ed alla febbre gialla e meno alla tubercolosi.

Notevoli differenze si osservano, invece, nell'immunità naturale dei vari individui, per cui tra persone egualmente esposte a una stessa infezione, alcune la contengono subito, altre più tardi e altre ne restano indenni. Interessante è il fatto che nei primi mesi di vita raramente i bambini ammalano di morbillo, di scarlattina, di difterite, di vaiolo e di altre malattie infettive per la immunità naturale da essi posseduta in conseguenza del passaggio di sostanze immunizzanti dalla madre al feto durante la vita intrauterina.

L'immunità naturale può affievolirsi o scomparire del tutto per effetto di cause varie, quali una alimentazione insufficiente qualitativamente o quantitativamente, il lavoro eccessivo, alcune intossicazioni (alcoolismo, saturnismo), lo stato gravidico, il puerperio, altre malattie intercorrenti e, infine, condizioni climatiche sfavorevoli con freddo o caldo eccessivi. L'immunità acquisita, o immunità naturalmente acquistata, è quella che compare in un organismo dopo che esso ha superato una malattia infettiva: un individuo, ad es., che sia stato ammalato una volta di vaiolo, sia pure in forma lieve, diventa quasi sicuramente refrattario a questa infezione per tutto il resto della sua vita. Lo stesso si verifica per la variella, la scarlattina, il morbillo, la febbre gialla, il tifo petecchiale ed altre malattie. Nei confronti di altre infezioni, p. es., differite e polmonite, l'immunità acquisita è tutt'altro che consistente.

Il meccanismo d'azione della immunità naturale e di quella acquisita è in relazione a complesse funzioni esplicitate da alcuni gruppi cellulari (immunità cellulare o istogena) e dai vari umori dell'organismo (immunità umorale). La manifestazione più importante della immunità cellulare è la fagocitosi, che consiste nella capacità posseduta da molte cellule, specialmente dai globuli bianchi del sangue, di inglobare i microbi e di digerirli. D'altra parte, gli umori sono dotati in varia misura delle proprietà di immobilizzare i microbi, di ucciderli, di discioglierli e di neutralizzarne i prodotti tossici, che vanno sotto il nome di tossine batteriche. Queste proprietà possedute dagli umori dell'organismo sono attribuite alla presenza di sostanze, non ancora del tutto individuate, chiamate anticorpi o immunicorpi. Questi, che sono soprattutto espressione della immunità acquisita, compaiono negli umori di un organismo in seguito alla introduzione di microbi o delle loro tossine, ai quali si dà il nome di antigeni perché hanno generato gli anticorpi corrispondenti. L'immunità va anche distinta in antimicrobica, che è deputata a lottare contro i microbi, e in antiossica, che consiste nella capacità di neutralizzare le tossine microbiche.

L'immunità artificiale, o immunità acquisita artificialmente, è quella che si conferisce a un organismo contro una determinata infezione mediante adeguati trattamenti. L'immunità artificiale può essere attiva o passiva. La prima si ottiene introducendo nell'organismo che si vuole immunizzare contro una determinata infezione i microbi o i microbi, in alcuni casi si usano, invece dei microbi, le loro tossine completamente disintossicate. All'introduzione dei microbi o delle tossine, che si comportano come antigeni, l'organismo reagisce attivamente con un insieme di modificazioni, a carattere difensivo, sia delle cellule che degli umori, analoghe a quelle che si hanno nella infezione naturale e che portano alla immunità acquisita naturalmente.

I microbi e le tossine introdotti negli organismi per conferire l'immunità artificiale attiva sono chiamati vaccini, a cagione del fatto che il materiale che fu adoperato la prima volta per provocare una immunità artificiale era costituito da linta prelevata da pustole di una malattia dei bovini chiamata «vaccino» (Jenner 1796). I vaccini sono introdotti nell'organismo a mezzo di scarificazioni della cute, di iniezioni, o per via orale. Essi di norma vengono adoperati nell'uomo a scopo preventivo e rappresentano un mezzo profilattico importantissimo nella lotta contro molte malattie infettive, quali vaiolo, difterite, febbre tifoide, colera, rabbia ed altre; l'efficacia di queste vaccinazioni è ormai tanto assodata che in alcuni paesi, tra i quali l'Italia, è prescritto l'obbligo di quella antivaiolosa e di quella antidifterica per tutti i bambini entro il secondo anno di vita e di quella antitifica in particolari contingenze. Le vaccinazioni sono largamente usate presso gli eserciti, che sono particolarmente esposti ai pericoli delle infezioni, soprattutto in periodo bellico. Esse trovano pure una utile applicazione nel campo veterinario per preservare animali economicamente importanti. Oltre che a scopo preventivo, i vaccini possono essere impiegati nella cura di alcune malattie infettive (febbre tifoide, ad es.) per stimolare i poteri di difesa dell'organismo.

L'immunità artificiale passiva si ottiene inoculando per via parenterale (in genere quella sottocutanea) nell'organismo, che si vuole immunizzare contro una determinata infezione, il siero di sangue di un animale (ad es., il cavallo) che sia stato in precedenza immunizzato attivamente e che contiene perciò già pronti nel sangue i principi antimicrobici e antiossici. Questi sieri sono chiamati immunisieri e sono adoperati nella pratica sia a scopo preventivo sia a scopo curativo. Di largo uso sono i sieri antidifterico e antitetanico, che risultano molto efficaci per prevenire e combattere le rispettive infezioni. I sieri immuni provocano talvolta inconvenienti e disturbi soprattutto quando vengano inoculati in individui che abbiano ricevuto in precedenza altre infezioni di siero.

Fenomeni di natura immunitaria sono stati messi in evidenza anche negli invertebrati, nei protozoi (organismi animali costituiti da una sola cellula) e nelle piante. Anche in queste ultime è possibile, con varie modalità di tecnica, provocare un aumento di resistenza contro alcune malattie.

Oltre i fenomeni immunitari che sono espressione della difesa degli organismi animali e vegetali contro i microbi, sono stati osservati altri fenomeni biologici di natura sicuramente immunitaria, il cui studio ha condotto a risultati del massimo interesse teorico e pratico. Tra questi fenomeni sono molto importanti quelli che sono in rapporto alla struttura dei globuli rossi degli individui di una stessa specie e di specie diverse, che hanno permesso la diffusione delle pratiche di trasfusione sanguigna e notevoli applicazioni medico-legali.

Né meno interessante e importante è quell'altro gruppo di fenomeni immunitari che vanno sotto il nome di fenomeni anafilattici, perché rappresentano uno stato contrario a quello dell'immunità e che si manifestano con una sensibilità massima nei confronti di sostanze di per sé innocue. Il fenomeno anafilattico classico è quello che si verifica quando si inietta del siero normale o immune in un individuo che per il passato abbia avuto una o più iniezioni di siero. Esso si manifesta quasi subitamente con disturbi locali, al punto in cui si è praticata l'iniezione,