I batteri producono recettori R sulla superficie che legano gli autoinduttori Innesco di segnali che portano alla espres

1. La risposta agli stress può rappresentare aspetti cooperativi all’interno della popolazione microbica e legati alla capacità di comunicare (Quorum sensing) e di aggregazione (Formazione di Biofilm)

2. QUORUM SENSINGMeccanismo che permette di regolare una serie di geni in maniera dipendente dalla concentrazione batterica, tramite produzione e rilascio di molecole segnale, dette autoinduttori

3. I batteri producono recettori R sulla superficie che legano gli autoinduttoriInnesco di segnali che portano alla espressione o repressione di geni

4. Sfruttando il “Quorum sensing”i batteri possono regolare:1. Emissione di bioluminescenza2. Crescita competitiva fra differenti popolazioni (es. produzione di antibiotici e batteriocine)4. Induzione di fattori di virulenza nei batteri patogeni per piante e animali 5. Formazione di Biofilm sulle superfici6. Trasformazione nei batteri Gram positivi

5. LuxR LuxI LuxR GENI BERSAGLIO Identificato per la prima volta come una forma di regolazione della bioluminescenza nei batteri Vibrio fisheri

6. Formazione di Biofilm I batteri colonizzano qualsiasi superficie: A- Inerti: legno metallo vetro plastica B- Tessuti vegetali e animaliMicrocoloniebatteriche sviluppatesisu un vetrino per micriscopiaimmerso in acquaI microrganismi che crescono sulle superfici sono racchiusi all’interno di biofilm

7. BIOFILMInsieme di cellule batteriche adese a una superficie e inglobate in una matrice polisaccaridica adesiva secreta dalle cellule stesseFormazione del biofilm1. Formazione per adsorbimento di uno strato di sostanze organiche che favorisce la colonizzazione da parte di pochi batteri

8. 2- Formazione di microcolonie e attivazione del “Quorum sensing Determina una modificata espressione genica che si manifesta con produzione di polisaccaridi della matrice, ma anche una maggiore espressione di fattori di adesione (es. pili e fimbrie) alla superficie

9. Formazione del Biofilm

10. Adesione Microcolonie Biofilm Cellula planctonica

11. Le dimensioni del biofilm variano in funzione delle condizioni ambientali:possono essere dell’ordine di micron o raggiungere dimensioni macroscopiche Feltri microbici nell’ambiente acquatico costituiti da comunità Microbiche differenti

12. Vantaggi dei batteri all’interno dei biofilm:1- Difesa (Predatori, Essiccamento, Flusso di liquidi, Antibiotici, Sostanze tossiche, Fagocitosi2- Permettono ai batteri di rimanere in una nicchia a loro favorevole (nutrienti)3- E’ favorito lo scambio intercellulare: es. scambio di nutrienti4- Favorito lo scambio genico orizzontale: vantaggioso dal punto di vista evolutivo

13. Biofilm in campo medicoBiofilm e infezioni nell’uomo

14. Biofilm in campo medicoColonizzazione batterica di protesi e dispositivi sanitari

15. Biofilm in campo medicoPlacca dentaleFormata da:- Batteri (60-70%) - Materiali organici salivari - Prodotti batterici extracellulari Formano un biofilmAll’interno del Biofilm:produzione di acido lattico che: - abbassa il pH - solubilizza i cristalli di idrossiapatite (smalto)Formazione di una breccia nello smaltoRaggiungimento della polpa dentale da parte di altri batteri

16. Biofilm nell’ambienteReti di distribuzione dell’acqua I biofilms microbici si formano sulle superfici a contatto con l’acqua di tutti gli elementi che compongono le opere acquedottistiche: -condotte -serbatoi -sistema di tubazioni nel quale sono inseriti i dispositivi di erogazione alle utenze privateLa formazione di biofilm nelle reti idriche: -modifica le caratteristiche organolettiche dell’acqua -causa guasti operativi negli impianti idrici -condiziona l’efficienza dei processi di trattamento -causa problemi sanitari

17. I biofilms si manifestano soprattutto:- in corrispondenza di tratti della rete dove è ridotta la velocità di flusso dell’acqua (diramazioni, curve, raccordi, valvole)- dove si stabiliscono condizioni di potenziale ristagno (bracci morti, tubi delle utenze private, rubinetti, guarnizioni, raccordi e rompigetto, apparecchi per il trattamento domestico dell’acqua).In condizioni di dinamicità del sistema, i biofilms si distaccano dal substrato e, trasportati dall’acqua, giungono ai consumatori.La specifica architettura del biofilm rende inefficace l’azione dei biocidi

18. BIOFILMBIOFOULINGBio = vita Fouling= immondiziaIncrostazione biologicaFormazioni che ornano la superficie degli oggetti rimasti sommersi in ambiente acqueo (carene delle barche, manufatti in pietra, metalli, plastica, cordami, conchiglie, tegumento dei grandi mammiferi)

19. BIOFOULINGStruttura metallica con abbondante presenza di biofouling Fouling su una carena di una nave durante le operazioni di carenaggio

20. MONUMENTIPatina verdastra che spesso ricopre statue o parti di edifici d’epocaMicrorganismi fotosintetici (cianobatteri) che possono impiantarsi su superfici inerti (rocce, marmi)Producono danno: -estetico -microstrutturale epilitici (restano in superficie) endolitici (penetrano negli strati sottosuperficiali)Possono essere presenti: -organismi eterotrofi -licheni

22. BIOFILMIMPIEGO PER FINI UTILIDEPURATORI DELLE ACQUE REFLUEEMISSIONI GASSOSE DELLE INDUSTRIE (BIOFILTRI)