I batteri sono microrganismi che hanno un DNA circolare a doppia elica e (eccetto i micoplasmi) una parete cellulare. La maggior parte dei batteri vivono nell'ambiente extracellulare, ma alcuni preferenzialmente risiedono e si replicano nell'ambiente intracellulare. I patogeni intracellulari obbligati sono in grado di crescere, riprodursi e causare la malattia solo all'interno delle cellule dell'ospite. Esempi di questi agenti patogeni comprendono Chlamydiae, Chlamydophila spp e rickettsiae. I patogeni intracellulari facoltativi sono in grado di vivere e riprodursi sia all'interno che all'esterno delle cellule ospiti. Esempi di questi patogeni sono Salmonella typhi, Brucella spp, Francisella tularensis, Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, Legionella e Listeria spp, e Mycobacterium tuberculosis.
Molti batteri sono presenti negli esseri umani come normale microbiota microbico, spesso in gran numero e in molti distretti (p. es., nel tratto gastrointestinale e la cute). Solo una minoranza delle specie batteriche risulta patogena per l'uomo.
I batteri sono classificati secondo i seguenti criteri (vedi anche tabella Classificazione dei comuni batteri patogeni).
Morfologia
Colorazione
Capsula batterica
Esigenze metaboliche
Morfologia
I batteri possono essere
Cilindrici (bacilli)
Sferici (cocci)
A spirale (spirocheti)
Sono mobili pochi cocchi, molti bacilli e la maggior parte delle spirochete.
Colorazione
La colorazione di Gram è il metodo più comune di colorazione per l'identificazione batterica generale. I batteri Gram-positivi trattengono il colorante cristal violetto (apparendo blu scuro) dopo fissazione con soluzione iodata e decolorazione con alcol e un controcolorazione con safranina; i batteri Gram-negativi, che non trattengono il colorante cristal violetto, appaiono rossi. I batteri Gram-negativi hanno una membrana esterna aggiuntiva che contiene il lipopolisaccaride (endotossina) che aumenta la virulenza di queste specie batteriche. (Per gli altri fattori che aumentano la patogenicità batterica, vedi Fattori favorenti l'invasione microbica.)
Le tecniche di colorazione di Ziehl-Neelsen e Kinyoun sono colorazioni acidoresistenti utilizzate per identificare principalmente i micobatteri, in particolare M. tuberculosis. Essi possono anche identificare i bacilli Gram-positivi Nocardia e i protozoi Cryptosporidia, Cyclospora e Cystoisospora. La carbolfucsina viene applicata, successivamente si decolora con acido cloridrico ed etanolo, e dopo si utilizza come colorante di contrasto il blu di metilene.
Le colorazioni con fluorocromi (p. es., auramina-rodamina) identificano anche i microrganismi acidoresistenti, ma è necessario un microscopio a fluorescenza speciale.
Capsula batterica
Alcuni batteri sono racchiusi in una capsula; per alcuni dei batteri incapsulati (p. es., Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae), la capsula risulta utile nel proteggersi dall'ingestione da parte dei fagociti. L'incapsulamento aumenta la virulenza batterica.
Esigenze metaboliche
I batteri aerobi (aerobi obbligati) richiedono ossigeno per produrre energia e crescere in coltura. Producono energia utilizzando la respirazione cellulare aerobica.
I batteri anaerobi (anaerobi obbligati) non necessitano di ossigeno e non crescono in coltura se è presente aria. Producono energia utilizzando la fermentazione o la respirazione anaerobica. I batteri anaerobi sono comuni nel tratto gastrointestinale, vagina, fessure dentali, e ferite croniche quando il rifornimento di sangue è compromesso.
I batteri facoltativi possono crescere con o senza ossigeno. Producono energia per fermentazione o respirazione anaerobica quando è assente O2, e respirazione cellulare aerobica quando è presente ossigeno. I batteri microaerofili preferiscono una ridotta tensione di ossigeno (p. es., da 2 a 10%).
Le clamidie sono parassiti intracellulari obbligati che acquisiscono l'energia dalla cellula ospite e non la producono autonomamente.
