La domanda si riferisce a due reazioni biochimiche, molto utilizzate nelle tecniche per l’identificazione degli Stafilococchi. Il segno+ indica una positività alla reazione, dovuta alla presenza nel microorganismo di un enzima specifico, il segno– indica la mancanza di tale enzima.
L’isolamento e la classificazione dei batteri si sono modificate nel corso degli anni, con il miglioramento delle tecniche. Partendo da aspetti puramente morfologici, come forma a cocco o a bastoncello, presenza di flagello o di ciglia e così via, si è passati alla colorazione del Gram, poi a test di tipo biochimico, come l’utilizzo di determinati zuccheri, es. lattosio, o la capacità di far avvenire determinate reazioni, come la catalasi. In ultimo viene la identificazione basata sulla composizione del DNA.
In batteriologia se si deve identificare un microorganismo, in genere si parte da terreni selettivi, che già contengono sostanze favorenti lo sviluppo di determinati batteri, e da terreni diagnostici, che contengono reagenti in grado di dare una prima indicazione sul tipo di batteri che sono cresciuti.
Ad esempio certi terreni contengono composti a base di zolfo, che alcuni generi batterici utilizzano con la formazione di un precipitato nero, oppure possono contenere uno zucchero che solo certi ceppi utilizzano acidificando il terreno e facendolo virare di colore.
Fig 1 – Terreno diagnostico che permette il riconoscimento dello S. aureus a sinistra, colonie gialle, dagli Staphilococchi non patogeni, colonie bianche, a destra.
Raccolte le prime indicazioni grazie a questi terreni diagnostici e dopo aver isolato in maniera corretta il ceppo batterico, si fanno le reazioni di conferma, utilizzando delle reazioni singole o dei kit, che in genere contengo 12 substrati per reazioni specifiche. Se le informazioni finallora raccolte indirizzano verso un batterio gram – si utilizzerano dei kit diversi da quelli utilizzati in caso di gram+ e così via.
Fig 2 – Enterotube
Nel link sotto riportato c’è un esempio di utilizzo di uno dei kit più conosciuti:
http://www.itaspg.it/didattica%20online/laboratorio/UD5.5/enterotube.htm
La catalasi è un enzima, in grado di utilizzate l’acqua ossigenata, scindendola in acqua e ossigeno.
H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E H2O2 + O=Fe(IV)-E → H2O + Fe(III)-E + O2 (dove Fe-E rappresenta il centro ferroso del gruppo eme attaccato all’enzima.) Sulla catalasi trovi molto su :
http://it.wikipedia.org/wiki/Catalasi
http://www.pianetachimica.it/mol_mese/mol_mese_2004/09_Catalasi/Catalasi_1_ita.htm
Quando la identificazione è già ad un livello avanzato, la ricerca della catalasi nei gram+ permette di differenziare gli stafilococchi, che hanno tale enzima, dagli enterococchi che hanno caratteristiche in parte simili, ma sono catalasi– .
All’interno del genere Stafilococcco, un ulteriore passo per identificare lo S. aureus, responsabile di gravi infezioni, è la capacità di questa specie di fare coagulare il sangue, grazie all’enzima coagulasi.
L’enzima esiste in due forme: la coagulasi legata o clumping factor (enzima legato alla cellula batterica) e la coagulasi libera (enzima extracellulare). Tali enzimi hanno l’effetto di formare un rivestimento di fibrina
attorno alla cellula batterica, che viene così protetta dall’attacco del sistema immunitario.
Il test della coagulasi può essere eseguito in provetta, come nell’immagine. Si vede che si è formato un coagulo nella provetta di sinistra, che evidentemente contiene batteri coagulasi+ mentre nella provetta a destra sono presenti batteri coagulasi– e il sangue presente nel terreno liquido non ha subito coagulazione.
http://medic.med.uth.tmc.edu/path/coag.htm
http://www.lab2000.com/lab__2002/02/guida_alla_scelta_bio.htm
http://www.veterinaria.uniba.it/parassitologia/Letture21.htm
Fig 3 – test della Coagulasi