Microbiologia

I batteri del genere Bacillus sono ben adattati al loro normale ambiente del suolo. Questo include il Bacillus anthracis, discusso altrove in questo testo (vedi capitolo 209). Questi bacilli gram-positivi o gram-variabili, aerobi o anaerobi facoltativi, a forma di bastoncello, hanno estremità arrotondate o squadrate, formano endospore, tollerano temperature e umidità estreme e sono onnipresenti. Si trovano nei sedimenti lacustri e oceanici superficiali, anche in acque profonde. La loro resistenza in condizioni di essiccazione e calore è stata usata per determinare l’efficacia della sterilizzazione a caldo (Bacillus stearothermophilus) e delle procedure di fumigazione (Bacillus subtilis). Per molti membri del genere Bacillus, è stata anche notata un’associazione con gli animali (saprofita o patogena). Questi animali vanno dai piccoli insetti ai grandi mammiferi, compresi gli esseri umani.

Genomica strumenti hanno rimodellato la tassonomia delle specie di Bacillus. I cambiamenti precedenti includevano lo spostamento del Bacillus alvei nel genere Paenibacillus e la collocazione sia del Bacillus brevis che del Bacillus laterosporus nel genere Brevibacillus.1 I cambiamenti più recenti indicano più di 56 generi e 545 specie totali di batteri aerobi, gram-positivi che formano spore, sebbene pochi di essi possano causare malattie umane.2 Alcune delle specie più familiari e importanti, Bacillus cereus, B. anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus pseudomycoides, Bacillus weihenstephanensis, e Bacillus mycoides, sono classificate collettivamente come il gruppo B. cereus sulla base della loro stretta somiglianza.3 La tipizzazione genomica e la scoperta di nuovi ceppi in diverse nicchie ambientali e termiche hanno mostrato una grande divergenza di tipi di ceppi all’interno del gruppo B. cereus.4 Gran parte di questa parentela ha a che fare con la sostanziale quantità di eterogeneità genetica ed enzimatica all’interno della specie più varia del gruppo, B. cereus. Infatti, ceppi diversi all’interno di una specie del gruppo B. cereus possono essere più strettamente correlati ad altre specie del gruppo che ad altri ceppi all’interno della loro stessa specie.5 Questo non si applica a B. anthracis, i cui isolati occupano una fascia stretta all’interno dell’ampiezza di B. cereus, suggerendo che B. anthracis è una specie più recente derivata da B. cereus. Il sequenziamento dettagliato del DNA cromosomico mostra sottili distinzioni all’interno del gruppo e indica un sostanziale trasferimento genico laterale, molto probabilmente attraverso l’acquisizione di fagi stabili e integrati.5 Le specie di Bacillus meno correlate che si possono incontrare meno comunemente nel laboratorio di microbiologia clinica umana sono B. subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus pumilus e Bacillus sphaericus. Le specie di Bacillus crescono rapidamente a 25°-37° C sui normali terreni di coltura del laboratorio clinico. Per definizione, tutti hanno la capacità di formare spore, ma variano ampiamente nella motilità, nella morfologia della colonia e nei requisiti nutrizionali. Sono batteri abbastanza grandi, con dimensioni che vanno da 3 per 0,4 a 9 per 2 µm. Sebbene siano solitamente gram-positivi nella crescita iniziale, le vecchie colture possono essere gram-variabili o persino gram-negative.6 Nella maggior parte dei laboratori clinici, il compito più urgente è quello di distinguere B. anthracis da altre specie di Bacillus. B. anthracis non è emolitico su agar di sangue di pecora o di cavallo e non è mobile, mentre la maggior parte degli altri isolati clinici sono mobili e β-emolitici. Sono stati riportati ceppi di B. anthracis che sono leggermente emolitici, e alcuni dei ceppi nonanthracis isolati meno frequentemente sono non mobili e non emolitici. Per questi ultimi ceppi, può essere necessaria un’analisi biochimica dettagliata e un test delle tossine. È forse sorprendente, ma fortunato, che i test commerciali per distinguere B. anthracis dai suoi parenti più prossimi siano generalmente facilmente eseguibili con kit commerciali ampiamente disponibili. Alcune specie come B. sphaericus e Bacillus badius sono biochimicamente non reattive e difficili da identificare usando kit biochimici commerciali. L’identificazione e la caratterizzazione dei singoli ceppi può essere fatta nei laboratori di riferimento con vari test, inclusi gli antigeni flagellari, la tipizzazione dei fagi, la cromatografia gas-liquido e la spettroscopia di massa.6