12 febbraio 2012

Nascita di nuove cellule: la mitosi

Il questo post parlerò della mitosi; prima, però, riprendo alcuni concetti chiave dal  post precedente, che aiuteranno a capire meglio il processo di divisione cellulare. 

IL CICLO CELLULARE: INTERFASE e MITOSI
Il ciclo cellulare può essere schematicamente diviso in due fasi: l'interfase e la mitosi.
  • L'interfase: è la fase tra una mitosi e la successiva, durante la quale la cellula svolge le sue funzioni vitali. L'interfase è, a sua volta, suddivisa in 3 fasi: la fase G1 nella quale la cellula duplica il suo contenuto, ad esclusione del corredo genetico. La fase S durante la quale la cellula duplica il materiale genetico; la fase G2 durante la quale la cellula si prepara alla mitosi, controlla e ripara eventuali errori commessi nella replicazione del DNA.
  • La mitosi, ovvero la divisione cellulare.
Department of Genetics, University of Leicester
La divisione cellulare è un processo molto importante, che deve avvenire in modo controllato e preciso. Ciascuna cellula del nostro corpo si origina a partire dallo zigote (= cellula che si ottiene dall'unione della cellula uovo con lo spermatozoo) per divisioni successive; è sempre la mitosi che permette al nostro corpo di crescere, di sostituire le cellule invecchiate o danneggiate.

Il lungo viaggio dell’embrione L'immagine mostra le divisioni successive alle quali va incontro la cellula uovo dopo la fecondazione. Tutte queste divisioni avvengono per mitosi. In 4-5 giorni passa dallo stato unicellulare a quello pluricellulare: il numero di cellule raddoppia ogni 12-15 ore.

I PROTAGONISTI DELLA DIVISIONE CELLULARE
Prima di addentrarsi nei passaggi chiave della divisione cellulare, è bene conoscerne i protagonisti.

I cromosomi
Immagine tratta dal sito http://leavingbio.net/
L'immagine viola mostra il nucleo di una cellula, prima della divisone cellulare. Il nucleo è protetto dalla membrana nucleare; all'interno del nucleo ci sono la cromatina e il nucleolo. La cromatina è la forma nella quale si trova il DNA durante l'interfase; il nucleolo, invece, è l'organello deputato alla costruzione (sintesi) dell'rRNA, ovvero l'RNA che costituisce i ribosomi, le fabbriche delle proteine. Durante la mitosi il nucleolo scompare e la membrana nucleare si disgrega.
Immagine da Larapedia.com dove potete trovare appunti di biologia
All'inizio della mitosi i cromosomi diventano visibili. 
Il cromosoma presenta una forma bastoncino costituita da due filamenti identici di DNA: i cromatidi fratelli. 
I cromatidi sono uniti a livello del centromero. 
A ciascun centromero è associato il cinetocore, punto di ancoraggio per le fibre del fuso mitotico.

 L'apparato mitotico
L’apparato mitotico è composto dai centrioli, dall’aster e dalle fibre del fuso; permette la migrazione dei cromosomi durante la divisione cellulare.
I centrioli sono strutture proteiche tubulari coinvolte nella formazione del fuso mitotico e nel completamento della citodieresi.
Nella fase G1 dell’interfase la coppia di cetrioli si separa; nella fase S avviene, invece, la duplicazione dei centrioli in modo che ce ne siano due per ogni cellula figlia. Il centriolo è circondato da ulteriore materiale che nel complesso prende il nome di centrosoma. 


 Immagine da http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/

L’aster è composto da microtubuli che si irradiano dal centrosoma. Questa struttura compare nella profase e scompare nella telofase.
Le fibre del fuso si propagano dai due poli della cellula. Le fibre del fuso sono composte da microtubuli: consentono l’allungamento della cellula e la divisione dei cromatidi fratelli. 

 LE FASI DELLA DIVISIONE CELLULARE

Ora vediamo le diverse fasi della mitosi. 

PROFASE 
Inizia quando i cromosomi diventano visibili al microscopio, in seguito alla condensazione DNA. 
Il nucleolo scompare e la membrana nucleare inizia a disgregarsi.
I centrioli migrano ai poli opposti della cellula.
Si forma il fuso mitotico, al quale si attaccheranno i cromosomi.

Ecco un'immagine riassuntiva:
Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online
  • Nel primo schema si vedono i centrioli e il nucleo con i cromosomi duplicati e il nucleolo: la cellula si presenta così prima della mitosi.
  • Nel secondo schema si possono vedere i centrioli che iniziano a migrare ai poli opposti della cellula e i cromosomi, formati dai due cromatidi fratelli, tenuti insieme dal centromero. La membrana nucleare si disgrega.
  • Infine, nel terzo schema, i centrioli sono correttamente posizionati; inizia la formazione delle fibre del fuso e il processo di disgregazione della membrana nucleare è quasi completo. Il nucleolo è ormai scomparso.
METAFASE
A questo punto scompare la membrana nucleare ed i cromosomi si agganciano alle fibre del fuso mitotico in corrispondenza del loro centromero e si allineano in corrispondenza del piano equatoriale (zona centrale della cellula).
Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online
ANAFASE
I due cromatidi di ciascun cromosoma si separano e vengono trascinati ai due poli opposti della cellula dalle fibre del fuso mitotico.
Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online
TELOFASE e CITODIERESI 
I cromatidi ai poli della cellula si de-condensano e attorno a ciascun corredo cromosomico si forma una nuova membrana nucleare.
Nella citodieresi le due cellule figlie si separano.Il risultato finale è la formazione di due cellule figlie con lo stesso numero di cromosomi della cellula madre (23 coppie, ovvero 46 cromosomi).
Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online
Eccovi, infine, un'altra bella immagine riassuntiva del processo di divisione mitotica.

Immagine dal blog in lingua inglese Finley's Period 8
Su Cells alive potete vedere anche un'animazione interattiva della mitosi.
Infine, se vi siete mai chiesti com'è nata la prima cellula eucariotica potete scoprirlo leggendo Una nuova luce sulla nascita della cellula eucariotica.
Questo post partecipa al Carnevale della Chimica n°14 ospitato il 23 febbraio 2012 da Crescere Creativamente di Maestra Rosalba.


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 Tania Tanfoglio
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09 febbraio 2012

Il DNA e il ciclo vitale di una cellula

Il DNA, acido desossiribonucleico, è la molecola che contiene le informazioni necessarie per il funzionamento di ogni essere vivente.
Il DNA, custodito all'interno del nucleo cellulare, controlla e dirige tutte le attività della cellula. Nel nucleo il DNA si presenta sotto forma di cromatina, simile ad un gomitolo: assume questa forma grazie alla presenza di particolari proteine chiamate istoni. 
Infatti, il DNA della cromatina è avvolto intorno ai nucleosomi, complessi di istoni che rendono il DNA simile ad una collana di perle.
Quando una cellula si duplica, le fibre di cromatina sono molto condensate e sono visibili al  microscopio ottico, sotto forma di cromosomi. All'interno di ciascuna delle nostre cellule (cellule somatiche) ci sono 23 coppie di cromosomi, uno di origine paterna, l'altro di origine materna. Dato che i cromosomi sono presenti a coppie, si dice che la cellula è diploide (in simboli si indica in questo modo: 2n = 46)
Le uniche cellule con un assetto cromosomico diverso sono le cellule germinali (Ovociti nella donna e spermatozoi nell'uomo), queste cellule, infatti, presentano 23 cromosomi (n = 23); in questo caso, si parla di cellula aploide.

Bellissima immagine con il nucleo cellulare, all'interno del quale c'è il DNA. Il materiale genetico nel nucleo si presenta sotto forma di cromatina: è raggomitolato per stare nello spazio relativamente piccolo del nucleo. I cromosomi sono visibili sono durante la divisione della cellula. L'immagine è presa da  http://www.memorydr.com, un interessante sito inglese che parla di cervello, memoria e patologie correlate.

La forma estremamente compatta che il DNA assume all'interno del nucleo cellulare è data dalla presenza di proteine, chiamate istoni. Queste proteine si raggruppano e formano i nucleosomi, attorno ai quali si avvolge il DNA. La struttura che ne risulta è simile ad una collana di perle. Immagine tratta dal sito  http://www.biology.emory.edu/, dove potete trovare interessanti approfondimenti di biologia molecolare.
L’acido desossiribonucleico ha la forma di una doppia elica. 
Immagine del DNA tratta da Wikipedia.
Da un punto di vista chimico, la parte esterna è formata da zuccheri pentosi (il deossiribosio, da qui il nome della molecola), cioè a cinque atomi di carbonio, alternati a gruppi fosfato; la parte interna è composta da basi azotate, tenute unite da deboli legami chimici. Le basi azotate sono quattro e si uniscono regole ben precise: l’adenina (A) si lega alla timina (T) mentre la citosina (C) si lega alla guanina (G). Proprio per questa caratteristica distintiva si dice che il DNA è formato da due filamenti complementari. Uno zucchero pentoso, un gruppo fosfato ed una base azotata formano l’unità elementare del DNA: i nucleotidi. La disposizione in sequenza delle quattro basi forma il codice genetico, le cui caratteristiche sono all'origine delle peculiarità di ciascuno di noi. [1]
Immagine del DNA tratta da Wikipedia.

Struttura chimica delle basi azotate che compongono il DNA. Immagine tratta da Biologia: la vita e la sua storia del professor Pietro Omodeo che potete trovare sul sito dell'ANISN: http://omodeo.anisn.it/omodeo/
L'intero ciclo vitale di una cellula prende il nome di ciclo cellulare. Il ciclo cellulare può essere schematicamente diviso in due fasi:
  • L'interfase: è la fase tra una mitosi e la successiva, durante la quale la cellula svolge le sue funzioni vitali.
  • La mitosi, ovvero la divisione cellulare che porta alla formazione di due cellule figlie, identiche tra loro e identiche alla cellula che le ha generate (cellula madre).
Schema del ciclo cellulare; immagine tratta dal sito http://www.torinoscienza.it  , un sito divulgativo ricco di informazioni scientifiche.
Il processo di divisione cellulare permette la riproduzione degli organismi unicellulari [2] e la crescita di quelli pluricellulari. Questo processo, inoltre, consente aglio organismi pluricellulari di sostituire le cellule danneggiate o invecchiate. Sono milioni le cellule del nostro corpo che si duplicano, ogni secondo.

La capacità di dividersi delle cellule è differente; si possono riconoscere diverse categorie cellulari: 
  • cellule soggette al rinnovamento: per tutta la vita dell'individuo vengono continuamente sostituite da cellule nuove, come avviene per le cellule della cute. 
  • cellule in espansione: smettono di dividersi quando l'individuo ha completato la sua crescita, ma possono occasionalmente riprendere a dividersi come conseguenza di ferite o traumi, come avviene nel fegato.
  • cellule statiche: perdono la capacità di dividersi prima ancora che l'accrescimento dell'organismo sia completo, come le cellule nervose. Certe cellule, come i globuli rossi non sono capaci di riprodursi (perché privi di materiale genetico) ma sono prodotti dalle cellule staminali del midollo osseo.
La maggior parte del ciclo cellulare è rappresentata dall'interfase; in questo periodo di tempo, che rappresenta il 90% circa della durata complessiva del ciclo cellulare, la cellula compie tutte le sue funzioni vitali. Si distinguono schematicamente 3 fasi:
  • Nella prima fase (simbolo G1) la cellula aumenta di dimensioni e sintetizza le proteine e gli organelli.
  • Nella seconda fase (simbolo  S) la cellula duplica (sintetizza) il proprio DNA. Al termine di questa fase i cromosomi sono doppi: la struttura del cromosoma come quelle in figura, quindi, rappresenta il DNA già duplicato.

Ogni cromosoma duplicato è formato da due cromatidi fratelli identici e tenuti insieme dal centromero. Immagine tratta da http://www.macroevolution.net/.





La duplicazione del DNA. Si tratta di una processo semi-conservativo: le due nuove molecole di DNA sono, infatti, costituite ciascuna da un filamento di DNA parentale (in azzurro) e da un nuovo filamento neo-sintetizzato (in rosa).  Ciascuna  molecola di DNA dispone della stessa informazione genetica.   

In primo luogo, la doppia elica si apre, poi inizia il processo di sintesi vero e proprio. 
Nella sintesi del nuovo filamento di DNA intervengono numerosi enzimi che utilizzano come stampo il filamento di DNA parentale. Il processo avviene in modo complementare: 


  • se nel filamento parentale troviamo una timina (T), nel filamento neo-sintetizzato verrà inserita un' adenina (A); 
  • se nel filamento parentale troviamo un'adenina (A), nel filamento neo-sintetizzato verrà inserita una timina (T);   
  • se nel filamento parentale troviamo una citosina (C), nel filamento neo-sintetizzato verrà inserita una guanina (G);   
  • se nel filamento parentale troviamo una guanina (G), nel filamento neo-sintetizzato verrà inserita una citosina(C). 
L'immagine è presa da questo interessante sito in inglese  http://biochem.co/page/3/, dove potere trovare molti spunti di approfondimento. Per approfondire, consiglio questo bel filmato in inglese ma facilmente comprensibile. 



  • Nella terza fase (simbolo G2) la cellula sintetizza le proteine indispensabili per la divisione cellulare.
Alcune cellule, come i neuroni, escono dal ciclo cellare in G1 ed entrano in una fase chiamata G0. Una cella in queste condizioni continua a svolgere le sue funzioni ma non è più sensibile ai fattori di proliferazinoe e, quindi, non è più in grado di riprodursi.

l ciclo cellulare si completa con la mitosi e la citodieresi, cioè la separazione della cellula madre in due cellule figlie.

L'intero processo è controllato da una famiglia di proteine chiamate cicline, che, agendo nei diversi passaggi del ciclo vitale della cellula, ne controllano le progressione da una fase all'altra.
Il grafico mostra la concentrazione delle cicline nelle diverse fasi del ciclo cellulare. Immagine di Wikipedia.

Nel prossimo post vedremo invece, come avviene il processo di divisione cellulare che porta alla nascita di nuove cellule.

Questo post partecipa al Carnevale della Chimica n°14 ospitato il 23 febbraio 2012 da Crescere Creativamente di Maestra Rosalba.

Tania Tanfoglio

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[1] Questa parte del post è tratta da un mio post precedente: "il DNA: una molecola semplicemente affascinante".

[2] In senso ampio, si può parlare di mitosi anche per le cellule semplici dei batteri, le cellule procarioti; in questo caso ci si riferisce in modo generico al processo con il quale questi organismi si suddividono, ma il processo è molto più semplice; è bene ricordare che queste semplici forme di vita presentano un DNA di forma circolare, immerso nel citoplasma e non protetto dal nucleo. Per questi motivi, nei procarioti si preferisce parlare di scissione binaria. 
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03 febbraio 2012

Vega: l'Italia nello spazio

Come Annarita e Paolo prima di me, anch'io oggi vorrei parlarvi di Vega. Vega è un acronimo che indica un Vettore Europeo di Generazione Avanzata; si tratta di un razzo sviluppato in collaborazione dall'Agenzia Spaziale Italiana e l'Agenzia Spaziale Europea.  

Il nome scelto per il programma deriva da quello della stella Vega.
Vega è la stella più brillante della costellazione della Lira. In questa immagine si può vedere un confronto tra Vega e il Sole. Immagine da Wikipedia.
Vega è un lanciatore per satelliti di piccole dimensioni: alto 30 metri, con un diametro massimo di circa 3 metri e con un peso al decollo di 137 tonnellate. 
Il vettore Vega è stato progettato per lanciare satelliti fino a 1.500 Kg che potranno essere trasferiti in orbita bassa, ovvero ad un'altitudine media di 700 km.
Un corpo che si muove in orbita bassa ha, in genere, un periodo di rivoluzione di circa 90 minuti e viaggia a circa 27400 Km/h.
Al contrario di altri piccoli lanciatori, Vega è in grado di mettere in orbita carichi multipli: gestisce carichi che variano da un singolo satellite fino ad un satellite principale più sei micro satelliti. Si tratta di satelliti ad uso istituzionale e scientifico, utili per l'osservazione della Terra ed il monitoraggio dell’ambiente.


L'Italia è il maggior finanziatore del programma; altri stati partecipanti sono: Francia, Belgio, Spagna, Paesi Bassi, Svizzera e Svezia.
Grazie a questo progetto l’Italia entra nel ristretto gruppo di Paesi in grado di accedere allo spazio con proprie tecnologie; inoltre, rende accessibile lo spazio anche ad Università e centri di ricerca che prima non avrebbero potuto affrontarne i costi.


Il progetto nasce dalla collaborazione di 40 aziende e, come si può vedere in questa bella animazione, l'Italia ha un ruolo molto importante.

L'Avio e l’ASI, attraverso la società ELV (controllata rispettivamente del 70% e del 30%), sono,infatti, Prime Contractor per lo sviluppo, la qualifica e la produzione del lanciatore.

L'azienda Avio permette all’Italia di diventare uno dei 6 paesi al mondo in grado di realizzare un lanciatore completo: la produzione di Vega è realizzata per il 65% nel nostro Paese, all’interno degli stabilimenti del Gruppo Avio a Colleferro (Roma).


First Vega launch campaign, from assembly to rollout

Il Centre spatial guyanais è la sede dalla quale si effettuerà il lancio. Il centro spaziale, attivo dal 1965, si trova a Kourou nella Guyana Francese, sulla costa settentrionale del Sudamerica (Immagine di Wikipedia).
Il primo lancio avverrà nei prossimi giorni; il sito dell'ESA indica come data il 13 febbraio. Metterà in orbita nove satelliti: LARES ed ALMASat-1 dell'Agenzia Spaziale Italiana, insieme a sette CubeSats di università europee.

Questa prima missione serve a qualificare il sistema Vega, ovvero a dimostrarne le capacità. 

Ulteriori informazioni ed aggiornamenti su Vega sono disponibili qui nella nuova pagina dedicata. Lo slideshow di Vega su Flickr è disponibile, invece, a questo link.


A questo punto, gli studenti di geografia astronomica più attenti si saranno ricordati di aver già sentito parlare della Guyana Francese. Qui, nella seconda metà del Seicento, l'astronomo francese J. Richer, iniziò a dubitare della perfetta sfericità della Terra, pur non potendola ammirare dallo spazio. 

Richer aveva costruito un pendolo che, a Parigi, batteva esattamente il secondo. Lo portò con sé nella spedizione nella Guyana Francese: qui il pendolo ritardava di 2 minuti e 30 secondi al giorno rispetto a Parigi.

Richer spiegò il fenomeno ipotizzando che la Terra non fosse perfettamente sferica, ma rigonfia nelle zone equatoriali.
Infatti, il periodo di oscillazione di un pendolo (T) dipende solo dalla sua lunghezza e dalla forza di gravità.
T = 2 \pi \sqrt{\frac{l}{g}}
Dato che la lunghezza del pendolo non era cambiata, la variazione del periodo doveva essere imputabile alla forza di gravità. Siccome il valore della forza di gravità dipende dalla distanza dal centro della Terra, questo significa che la Guyana Francese è più lontana dal centro della Terra rispetto a Parigi. In conclusione il raggio terrestre aumenta andando dal polo all’equatore, ovvero la Terra è schiacciata ai poli.


Che altro aggiungere? L'astronomo Richer, recandosi nella Guyana Francese, ha ricavato importanti conoscienze sul nostro Pianeta, molto tempo prima che l'uomo potesse andare nello spazio; speriamo che sia di buon auspicio e che i satelliti lanciati da Vega ci portino tante altre informazioni e conoscenze: è bello sapere che il nostro Paese ha contribuito a questo importante traguardo!
Tania Tanfoglio

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01 febbraio 2012

Frazioni e problemi geometrici

Mi è venuta voglia di un po' di geometria! Quindi eccovi 5 tipologie di problemi che si possono incontrare con le frazioni. 
  1. Una dimensione (ad esempio, l'altezza) è una frazione dell’altra nota (ad esempio, la base).
  2. Una dimensione nota (ad esempio, l'altezza) è una frazione dell’altra, non nota (ad esempio, la base).
  3. Una dimensione è una frazione dell’altra e si conosce la loro somma.
  4. Una dimensione è una frazione dell’altra e si conosce la loro differenza.
  5. Una dimensione è una frazione dell’altra e si conosce l’area.
In questi 5 esempi ho deciso di utilizzare come figura geometrica il rettangolo, ma i concetti esposti si possono applicare anche in altri contesti.
Le figure sono state realizzate con GeoGebra.

Scienceforpassion   frazioni e problemi geometrici
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Tania Tanfoglio
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31 gennaio 2012

La catena infettiva

I microrganismi patogeni per diffondersi in una popolazione devono avere un habitat naturale in cui riprodursi e l’opportunità di infettare altre persone suscettibili: si deve instaurare una catena infettiva.
Il serbatoio di infezione è un individuo, un animale, una pianta o un "elemento inanimato" (come il terreno o l'acqua) in cui il microrganismo patogeno risiede e si moltiplica. Potremmo considerarlo l'habitat del microrganismo. Ad esempi, il Clostridium tetani è un microrganismo innocuo dell’intestino dei cavalli e di altri animali; viene eliminato con le feci e contamina il terreno che ne diventa il serbatoio. Invece, il serbatoio della Salmonella spp è il tratto gastrointestinale degli uccelli e dei mammiferi.
La sorgente o fonte di infezione rappresenta l'origine dell'infezione, che consente al microrganismo di passare dal serbatoio di infezione ad un soggetto recettivo. In alcuni casi, serbatoio e sorgente coincidono.

Dalla sorgente il microrganismo patogeno si diffonde ad altri ospiti suscettibili; le modalità con cui questo avviene dipendono dalle caratteristiche dell'agente infettivo, come: la contagiosità, la carica infettante, la sua modalità di trasmissione o la sua stabilità nell'ambiente.


Naturalmente, se la persona che entra a contatto con il microrganismo è immune, non si ammalerà; viceversa, possono verificarsi due situazioni molto diverse tra loro:
  • l'ospite si ammala.
  • l’ospite diventa portatore della malattia.
Il portatore è un soggetto che, pur non manifestando i sintomi della malattia, ospita e diffonde il microrganismo patogeno. Esistono situazioni diverse nelle quali una persona può essere portatrice di una malattia infettiva:

• Il portatore sano è un soggetto infetto che elimina il microrganismo patogeno, senza contrarre la malattia; il portatore sano è, dunque, asintomatico.
• Il portatore cronico è un soggetto nel quale, dopo la guarigione, l’eliminazione del patogeno perdura per anni, talvolta indefinitamente.
• Il portatore precoce è un soggetto nel quale l’eliminazione del patogeno inizia prima dell’esordio della malattia.
• Il portatore convalescente è un malato che continua a eliminare i microrganismi anche dopo la guarigione.


Nella catena infettiva sono importanti anche le vie di entrata e le vie di uscita del microrganismo patogeno nell'ospite.

Le vie di entrata, come dice il nome, rappresentano le vie attraverso le quali un microrganismo può entrare nell'organismo ospite. 

  • La cute integra rappresenta un'ottima barriera contro i patogeni; tuttavia, se la pelle presenta ferite (anche microscopiche) oppure se ci sono punture di insetti, dei morsi di animali e in caso di iniezioni, la cute diventa una porta d'ingresso per molti microrganismi.
  • Le mucose sono anch'esse una porta d’entrata per i patogeni: malattie a trasmissione oro-fecale e le malattie a trasmissione aerea sfruttano la bocca ed il naso come vie d’ingresso; le mucose genitali permettono, invece, il contagio delle malattie a trasmissione sessuale.
  • Infine, attraverso la placenta la madre può trasmettere al feto delle infezioni (definite per questo, infezioni congenite).

Le vie di uscita rappresentano la vie attraverso le quali un organismo infetto elimina i patogeni.

  • La via intestinale: i germi acquisiti mediante l'acqua o il cibo contaminati sono eliminati tramite le feci (trasmissione oro-fecale); in questo modo è possibile contaminare l'acqua potabile ma anche alimenti, come le verdure e i frutti di mare. Per via intestinale, se vi è uno scarso livello igienico, è possibile anche la trasmissione diretta da uomo a uomo; ad esempio,  mediante l'utilizzo di bagni in comune, qualora non vengano osservate scrupolose norme igieniche.
  • La via respiratoria: vengono eliminate per questa via le malattie a trasmissione aerea.
  • La via genito-urinaria: vengono eliminate per questa via le malattie a trasmissione sessuale.
  • La via transcutanea: vengono eliminate per questa via le malattie a trasmissione parenterale.


Conoscere la catena infettiva permette di comprendere come si sviluppa una malattia e, quindi, consente di mettere in atto meccanismi di prevenzione idonei per la malattia stessa.


Tania Tanfoglio
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26 gennaio 2012

Trasmissione delle malattie infettive

La contagiosità di un microrganismo patogeno dipende anche dal meccanismo di trasmissione della malattia. 

Esistono, infatti, diverse modalità di trasmissione di una malattia infettiva. 

Trasmissione oro-fecale, ovvero attraverso l'ingestione di alimenti o bevande contaminati. Quelle a trasmissione oro-fecale sono infezioni la cui principale via di eliminazione è rappresentata dalle feci; gli agenti patogeni penetrano nell'organismo prevalentemente attraverso il canale alimentare. 
I mezzi con i quali la malattia giunge all'uomo vengono riassunti con "5 F" (termini in inglese):
  • Faeces (feci).
  • Fingers (dita).
  • Flies (mosche e altri insetti).
  • Fomites (oggetti e superfici, sporche o infette a causa delle feci, e con le quali si viene a contatto prima di toccare del cibo che verrà ingerito).
  • Foods (cibo nel quale è già presente l'agente patogeno).
Esempi di malattie a trasmissione oro-fecale: Epatite A, salmonella, poliomielite.

Trasmissione attraverso le vie aeree respiratorie. Questa modalità di trasmissione comprende:
  • le goccioline che sono eliminate attraverso un colpo di tosse, uno starnuto o, semplicemente, parlando. Le goccioline vengono espulse a breve distanza nell'aria e possono depositarsi in bocca oppure sulla congiuntiva o sulle mucose nasali;
  • le goccioline evaporate (molto più piccole) o le particelle di polveri contenenti microrganismi, che rimangono sospese nell’aria per molto tempo.
Esempi di malattie trasmesse attraverso le vie respiratorie: influenza, meningite, varicella, rosolia, tubercolosi.

Trasmissione parenterale: è tipica di quelle infezioni che si trasmettono per lo più per contatto diretto da persona a persona. Le più frequenti modalità di contatto sono: rapporti sessuali, emotrasfusione, punture o ferite accidentali con oggetti infetti e l'uso promiscuo di siringhe.

Esempi di malattie a trasmissione parenterale: AIDS, Epatite B, Epatite C, Tumore al collo dell'utero causato da Papilloma virus.

Trasmissione verticale: è la trasmissione di patologie che può verificarsi da madre a bambino. La trasmissione può avvenire:

  • Attraverso la placenta, prima della nascita: trans-placentare.
  • Durante il parto.
  • Durante l'allattamento.

Esempi di malattie a trasmissione verticale: AIDS, Varicella, Rosolia.

Da quanto detto finora, risulta chiaro che una malattia infettiva può trasmettersi per contatto diretto ma anche in modo indiretto; in questo secondo caso si distinguono i vettori e i veicoli.
I vettori sono organismi che trasmettono la malattia da un ospite ad un altro: zanzare, acari, pulci, pidocchi, ecc. La malaria è un classico esempio di malattia trasmessa tramite vettori.

I veicoli di trasmissione, invece, sono: oggetti personali, alimenti contaminati, acqua infetta, suolo, aria, polvere, ecc.  Un esempio di malattia che si trasmette attraverso l'acqua contaminata è il colera, mentre il tetano (o meglio le sue spore) è presente nel terreno e può entrare nell'organismo attraverso una ferita.

Una considerazione a parte meritano le zoonosi, malattie umane di origine animale.
Esse comprendono un gruppo di malattie degli animali che possono trasmettersi all'uomo, la trasmissione può avvenire:

  • Attraverso il contatto diretto, anche con animali di compagnia (ad esempio: toxoplasmosi e rabbia);
  • Attraverso l’ingestione di prodotti alimentari di origine animale contaminati: come  il latte (può causare la  brucellosi) o la carne ( può causare la  toxoplasmosi).


Anche l’ambiente esercita una certa influenza sulla diffusione delle infezioni; ecco qualche esempio.
L’affollamento è un fattore ambientale che aumenta la probabilità di contrarre le infezioni che si trasmettono per via aerea, come l'influenza o la meningite.
La scarsità di acqua potabile, la carenza di sistemi di raccolta e smaltimento dei rifiuti sono , invece, fattori ambientali che favoriscono molte patologie a trasmissione oro-fecale, come il colera o l'epatite A.
Infine, non bisogna dimenticare che il basso livello socio-ecomomico e la povertà espongono, in generale, ad un maggior rischio di contrarre infezioni, in quanto non vengono messe in atto le normali misure di igiene e di prevenzione.
Tania Tanfoglio
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25 gennaio 2012

La diffusione delle malattie infettive

Le malattie infettive possono essere classificate in base alla loro diffusione in:
  • malattie sporadiche
  • malattie endemiche
  • malattie epidemiche
  • malattie pandemiche
Questi termini si riferiscono esclusivamente a come le malattie si diffondono nelle diverse aree geografiche e nel corso del tempo, tali definizioni non hanno nulla a che fare con la pericolosità della patologia. I grafici di questo post sono stati realizzati con Excel.

La malattia infettiva si manifesta in modo sporadico nella popolazione quando i casi di malattia sono isolati e non correlati tra loro.
La malattia infettiva si manifesta in modo endemico quando è costantemente presente in una certa area geografica, con un numero di casi abbastanza costante nel tempo. Ad esempio la malaria è endemica in diverse zone dell'Africa e dell'Asia; la poliomielite è endemica in Nigeria, in Pakistan e in pochi altri paesi nel mondo.
La malattia infettiva si manifesta in modo epidemico in una comunità o in una certa area geografica quando, in un certo lasso di tempo, si verifica un numero di casi di malattia superiore alla norma. Ad esempio, tra i bambini sono frequenti epidemie di varicella o morbillo; l'influenza ha, invece, il suo picco epidemico nella stagione fredda.
Quando la diffusione epidemica di una malattia va oltre i confini di un paese e riguarda tutto il globo, allora si parla di pandemia. Ad esempio, la pandemia di influenza del 1918.

Tania Tanfoglio

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