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Dal colore alla forma: in che modo i modelli di colonizzazione microbica rivelano la loro identità?
In microbiologia, la morfologia coloniale si riferisce all'aspetto visivo di batteri o funghi osservati su piastre di agar, che rappresenta il primo passo per identificare microrganismi sconosciuti. Un esame attento dell'aspetto di queste colonie, concentrandosi su aspetti quali dimensioni, forma, colore, trasparenza e consistenza, può fornire indizi sull'identità dell'organismo, aiutando i microbiologi a scegliere metodi di analisi appropriati per un'identificazione definitiva.
Quando il campione arriva al laboratorio di microbiologia, viene prima inoculato in un terreno di coltura agarizzato e poi posto in un'incubatrice per favorire la crescita microbica. Poiché l'aspetto della colonizzazione microbica cambia con la crescita, gli esami vengono solitamente eseguiti 18-24 ore dopo l'inoculazione, ma per gli organismi a crescita più lenta, come i funghi, i tempi possono variare.
I microbiologi valutano innanzitutto le caratteristiche morfologiche delle colonie e registrano caratteristiche specifiche quali dimensioni, colore, forma, consistenza e trasparenza. Quando si osservano caratteristiche macroscopiche, è possibile utilizzare una lente di ingrandimento o una lente di ingrandimento per ottenere una visione più dettagliata. Nella colonizzazione microbica, la trasparenza può essere classificata come trasparente, traslucida o opaca. Gli Stafilococchi sono solitamente opachi, mentre molte specie di Streptococcus sono traslucide.
La forma complessiva della colonia può essere descritta come rotonda, irregolare o puntiforme (come una puntura di spillo). La valutazione dei lati della capsula di coltura mediante pressione può rivelare le caratteristiche di crescita verticale della colonizzazione, che possono essere descritte come piatte, sollevate, convesse, a cupola (molto convesse), concave al centro o convesse al centro. I margini coloniali possono essere classificati in lisci, ruvidi, irregolari e filigranati.
Ad esempio, l'aspetto filamentoso del Bacillus anthracis viene talvolta descritto come simile alla testa di Medusa. La consistenza della colonizzazione può essere verificata mediante manipolazione fisica utilizzando strumenti sterili e può essere descritta utilizzando termini quali croccante, cremoso, filante e secco. Si ritiene che gli Stafilococchi abbiano una consistenza cremosa, mentre alcune specie di Neisseria sono filamentose e la colonizzazione con Corynebacterium diphtheroide e Streptococcus beta-emolitico è solitamente secca.
Una delle caratteristiche aggiuntive è che quando alcuni microrganismi vengono coltivati su terreni di coltura del sangue, possono digerire il sangue, provocando un'emolisi visibile (distruzione dei globuli rossi) sul terreno di coltura. Nella morfologia coloniale, l'emolisi è divisa in tre tipi: alfa emolisi, beta emolisi e gamma emolisi. Nell'emolisi alfa, il sangue viene digerito parzialmente, facendo sì che l'area attorno alla colonia diventi verde, mentre nell'emolisi beta, i microrganismi digeriscono completamente il sangue, lasciando un'area pulita attorno alla colonia. Gli organismi che non producono emolisi sono detti gamma-emolitici.
A volte gli odori biologici sono considerati parte della morfologia coloniale. Sebbene non sia consigliabile annusare consapevolmente le colture microbiche, alcuni organismi producono odori caratteristici che possono essere rilevati durante le ispezioni di routine. Ad esempio,
Pseudomonas aeruginosaha un odore simile all'uva, mentreStaphylococcus aureusviene descritto come un odore simile a quello dei vecchi calzini.
Queste morfologie coloniali sono caratterizzate non solo dal colore e dalla forma, ma anche dalla dinamica e dalla produzione di cromatina. Ad esempio, Pseudomonas aeruginosa produce una cianina e un pigmento flavinico che conferiscono alle colonie una lucentezza verde, mentre alcuni esemplari di Serratia marcescens producono un pigmento rosso-arancio. Gli organismi che nuotano in gruppo, come la famiglia dei Proteus, si espandono verso l'esterno dal punto di inoculazione formando onde concentriche.
L'osservazione della morfologia delle colonie è il primo passo per l'identificazione delle specie microbiche. Sulla base dell'aspetto visivo della colonizzazione, i microbiologi possono individuare possibili organismi e quindi selezionare il test appropriato per fornire una diagnosi definitiva. Ad esempio, se un microbiologo osserva la colonizzazione da parte di una specie simile a
Staphylococcus, potrebbe eseguire un test enzimatico catalitico per confermare che appartiene a quel genere e un test della coagulasi per determinare se è coagulasi negativa o ha Potenziale patogenicità, comeS. aureus.
Nella pratica della microbiologia clinica, sebbene tecniche automatizzate come MALDI-TOF siano sempre più utilizzate per identificare i microrganismi, la morfologia delle colonie svolge ancora un ruolo importante nel distinguere i patogeni dalla flora normale. Ciò è fondamentale non solo per una corretta identificazione, ma serve anche a confermare l'identità quando le tecniche automatizzate forniscono risultati incerti.
Quando esploriamo i modelli di colonizzazione microbica, non osserviamo solo colori e forme, ma comprendiamo anche il significato biologico più profondo dietro questi fenomeni. Ti sei mai chiesto come queste forme influenzano la funzione dei microrganismi e il loro ruolo nell'ecosistema?
