Salute e malattia

Il ruolo essenziale dei microrganismi: ecosistemi, salute umana e biotecnologia

Perché i germi esistono: oltre la malattia

I microrganismi (batteri, archea, funghi, protisti, virus) sono fondamentali per la vita sulla Terra. Meno dell'1% sono patogeni.

Ruoli ecologici

  • Cicli biogeochimici: Fissazione azoto, nitrificazione, denitrificazione; decomposizione carbonio; cicli zolfo, fosforo
  • Decomposizione: Riciclano nutrienti da materia organica morta
  • Produzione primaria: Cianobatteri, alghe → O₂, carbonio organico
  • Simbiosi: Rizobi-leguminose (fissazione N₂), licheni, corallo-zooxantelle, microbi rumine

Microbioma umano

  • Intestino (10¹⁴ microbi): Digestione (fibre → AGCC), sintesi vitamine (K, B12), addestramento immunitario, resistenza colonizzazione, asse intestino-cervello
  • Cute, orale, vaginale, respiratorio: Comunità nicchia-specifiche prevengono sovracrescita patogeni
  • Disbiosi collegata a: IBD, obesità, diabete, allergie, autismo, depressione, cancro

Biotecnologia e medicina

  • Antibiotici: Streptomyces, Penicillium (maggior antibiotici da microbi)
  • Proteine ricombinanti: Insulina, ormone crescita, vaccini (epatite B, HPV)
  • Enzimi: Industriali (proteasi, amilasi), diagnostici (Taq polimerasi PCR)
  • Probiotici, prebiotici, postbiotici, TMC
  • CRISPR-Cas: Immunità adattativa batterica → rivoluzione gene editing

Cibo e agricoltura

  • Fermentazione: yogurt, formaggio, kimchi, crauti, salsa soia, birra, vino, pane
  • Biocontrollo: Bacillus thuringiensis (tossina Bt), inoculanti rizobi
  • Biorimediazione: sversamenti petrolio, metalli pesanti, plastiche

Patogeni: Minoranza ma impattanti

  • <1% batteri patogeni. Virulenza = danno ospite + trasmissione
  • Coevoluzione: difese ospite ↔ evasione patogeno
  • Malattie emergenti: zoonosi, resistenza antimicrobica, spostamenti areale clima-guidati

Sviluppo sistema immunitario

  • Ipotesi igiene / Old Friends: precoce esposizione microbi → regolazione immunitaria (Treg, IgA)
  • Topi germ-free: organi linfoidi difettosi, disregolazione immunitaria

I microbi non sono "nemici" — sono antichi partner. Capirli abilita salute, sostenibilità, innovazione.