Se li osserviamo al microspio elettronico a scansione (SEM), i batteri appaiono come delle crocchette, dei vermi o, al più, come dei serpentelli (cfr. l’immagine di Borrelia burgdorferi pubblicata sul numero di ottobre 2002), creature, comunque, assolutamente glabre. Dalle osservazioni al SEM risulterebbe dunque difficile comprendere come questi microrganismi riescano a rimanere attaccati alle superfici dei tessuti sui quali formano le loro colonie. Osservandoli con altre tecniche e in particolare con il microscopio elettronico a trasmissione (TEM), il mistero è almeno in parte svelato. La parete cellulare dei batteri vista al TEM si rivela infatti ricoperta di una grande quantità di peli – detti scientificamente pili, o fimbrie – che le nitide figure a tutto tondo visualizzate al SEM non avrebbero mai fatto sospettare (una bella dimostrazione di come le immagini possano “mentire”, facendoci vedere delle qualità diverse da quelle possedute dall’oggetto che raffigurano, perché nelle immagini, come nel caso della depilazione virtuale dei batteri, quello che non si vede può venire cancellato senza lasciare traccia).

Guardando i bordi della figura che appare in controluce nell’immagine TEM presentata in questo numero, i peli di Vibrio fischeri si vedono invece molto bene. Nel centro della parte inferiore dell’immagine si osserva anche uno dei flagelli con cui il vibrione si sposta in acqua e all’interno degli organi colonizzati.

La principale differenza tra il TEM e il SEM è che, mentre il SEM raccoglie gli elettroni secondari che rimbalzano sul campione e ne disegna un calco a tutto tondo, il TEM raccoglie invece gli elettroni che attraversano il campione e ne fotografa una specie di ombra. Il suo funzionamento assomiglia per molti versi a quello del proiettore di diapositive : invece della lampadina, c’è una sorgente che produce un fascio di elettroni concentrato da una lente magnetica sul campione, che di solito è appoggiato su una griglia larga uno o due millimetri, che occupa il posto della diapositiva. Come nel proiettore, l’immagine viene ingrandita ancora da un’altra lente magnetica che concentra il raggio di elettroni sull’apertura da cui l’immagine viene ingrandita su uno schermo fluorescente. Grazie all’alta energia degli elettroni utilizzati, il TEM ha un potere risolutivo ancora maggiore di quello del SEM e riesce perciò a distinguere bene i dettagli dell’ultrastruttura cellulare. Perde però molta informazione sulla struttura tridimensionale degli oggetti osservati che, come per il tradizionale microscopio ottico a luce trasmessa, devono essere il più possibile piatti.

Micrografia al TEM di un esemplare di Vibrio fischeri, un vibrione simbionte di un calamaro hawaiano che usa questo microbo per fare funzionare il suo organo luminescente (una specie di faro con cui illumina il fondo del mare e cancella la sua ombra al chiaro di luna). La tecnica di preparazione utilizzata è la “colorazione negativa”, che consiste nell’immergere il campione in una soluzione di sali metallici. Le parti più sottili, come pili e flagelli, non assorbono la colorazione e appaiono perciò come maschere chiare.
L’immagine è stata realizzata da Tina Carvalho, Supervisor del Biological Electron Microscope Facility del Pacific Biomedical Research Center dell’Università delle Hawaii a Manoa, Honolulu. Il viraggio in toni di giallo-arancio è stato realizzato con tecniche di fotoritocco micrografico, di cui Tina Carvalho è una specialista. Molte altre sue belle immagini al TEM e al SEM sono raccolte nel sito web che porta il nome d’arte Microangela.

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