Patologia generale - Appunti di lezione

AB),

altre hanno azione intracellulare (e sono dette presentano un dominio di

binding che favorisce l’endocitosi mediata da recettore: la cellula ospite

riconosce la tossina tramite il suo dominio di binding e la internalizza. Queste

cellule attaccano potenzialmente tutte le cellule, a patto che presentino il

dominio B.

Le tossine intracellulari diventano attive nel momento in cui il dominio A viene

liberato dalla subunità accessoria B; questo comporta che possano girare

liberamente nel nostro corpo indisturbate fino a quando non sono attivate, ed il

nostro corpo non le nota nemmeno, a differenze delle citolitiche che sono attive

nell’immediato, ad azione paracrina (intendi come circoscritta, a differenza delle

altre che hanno azione sistemica).

Le citolitiche spingono la cellula a morire per necrosi, mentre le AB sono la

causa eziologica di varie patologie.

Esotossine che agiscono sulla superficie della cellula.

o 3 classi:

Tossine formanti PORI – sono in grado riconoscere dei costituenti di

 membrana citoplasmatica e, oltre a legare la cellula bersaglio,

riconoscono i suoi costituenti (come il colesterolo). Vengono rilasciati

dei singoli monomeri che oligomerizzano, aggregandosi gli uni agli altri,

formando un oligomero membrana ancorato con un foro. A questo

punto inizia a intercalarsi nella membrana, degradando i fosfolipidi in

prossimità del proprio poro. L’apertura generata mette in contatto lo

spazio intracellulare con quello extracellulare, permettendo il

diffondersi della componente acquosa e di piccoli elettroliti, annullando

l’impermeabilità di membrana e generando diffusione di elettroliti

secondo gradiente (perde K+ e accumula ca2+ e Na+, portando a

degenerazione acquosa della cellula), questo comporta un disequilibrio

elettrochimico. La cellula prova a compensare, spendendo energia, ma

è comunque destinata a perire.

Eliminare il poro significherebbe lasciare una ferita nella membrana e

quindi causare la morte della cellula: un’altra alternativa è andare in

apoptosi.

L’azione di queste tossine quindi è piuttosto lunga.

Tossine che recano danno alla membrana tramite attività enzimatica

 (fosfolipasi) – sono liberate come monomeri, aderiscono sulla

membrana riconoscendo dei costituenti (azione aspecifica)

oligomerizzano e si intercalano nella membrana sequestrandone una

porzione. Funzionano come tensioattivi andando a degradare la

componente lipidica che si trova all’interno della porzione di membrana

sequestrata. In questo caso abbiamo un foro molto più grande che non

solo dà disequilibrio, ma sequestra anche degli organelli. La cellula in

pochi secondi muore.

Tossine con effetto detergente sul doppio strato lipidico



Esotossine a bersaglio intracellulare.

o La tossina viene solitamente internalizzata all’interno di una vescicola

che è stata creata per degradarla. Una volta che la tossina viene

internalizzata subisce gli effetti degradativi dei lisosomi. A questo punto,

l’ambiente acido così creato, crea le condizioni di attivazione della

tossina.

Il dominio B ha funzione di ingresso, ma serve anche a portare fuori la

componente attiva in modo che al momento del taglio (ponte solfuro,

legame debole, rotto con acidificazione) la tossina attivata sia nel

citoplasma, dove può svolgere la sua funzione.

La tossina colerica e la tossina difterica afferiscono alla stessa famiglia

poiché svolgo la stessa attività enzimatica di transferasi, ossia accettano

il ADP-ribosio e lo vanno a legare su una proteina bersaglio che viene

quindi ribosilata.

Nel caso della colerica la ribosilazione la rende attiva, mentre per la

difterica si ha inibizione. Ciò nonostante le patologie sono profondamente

diverse: il colera agisce a livello intestinale, mentre la difterite agisce sui

polmoni.

La tossina COLERICA, ossia la causa eziologica del colera: una malattia

endemica che colpisce alcuni paesi, mentre in altri è stata debellata. I

paesi in cui si riscontrano ancora cassi di colera sono quelli le cui

condizioni igieniche sono scarse (N.B. anche l’esondazione di un fiume

genera focolai di colera) a causa dell’inefficacia del sistema fognario che

riversa in giro materia fecale che infetta i prodotti della terra che

vengono poi consumati.

Il microorganismo non ha potere invadente, si annida a livello dell’epitelio

intestinale (predilige ambienti basici) dove prolifera. Lo stomaco, in

quanto ambiente acido, è la prima barriera anti-colera del nostro corpo;

pertanto una contrazione della malattia indica l’ingestione di una

grandissima quantità di microorganismo.

Il colera è una malattia epidemica caratterizzata da diarrea massiva a

seguito di alterazione dei meccanismi fisiologici dell’assorbimento e della

secrezione intestinale di H2O e ioni.

Per favorire l’espletamento fecale del microorganismo si producono

massive quantità di feci liquide che ingrandiscono il lume dell’intestino

favorendo la peristalsi. L’idratazione delle feci deve essere garantita da

un forte potere osmotico che richiama acqua nel lume.

Tuttavia queste perdite di acqua massive (litri al giorno) danno

disidratazione (problema principale del colera) che porta ad ipovolemia,

che può degenerare in uno shock ipovolemico. Il soggetto ha la tendenza

a perdere coscienza (a causa della ridotta irrorazione celebrale), crea

condizioni di acidosi tissutale e sanguigna, ipoglicemia ed ipokaliemia.

Un intervento precoce possibile è la somministrazione di acqua con

aggiunta di glucosio.

La tossina colerica invece può essere eliminata con delle antitossine. Si

tratta di anticorpi liberati nei soggetti vaccinati. È quindi necessario

prelevare l’anticorpo da questi individui e immetterlo nel corpo dei

malati.

La transferasi porta alla ribosazione della proteina Gs che si trova a livello

enterocitico. Sul lato apicale dell’enterocita c’è l’ingresso della tossina

colerica (di tipo AB5, ossia con 5 domi accessori di binding). Il legame con

il recettore Gm1 garantisce l’ingresso della tossina per endocitosi; una

volta attivata e liberata nel citoplasma, mira alla proteina Gs, espressa

sul lato basale, che si trova accoppiata a recettori di transmembrana,

attivata dall’ormone secretagogo; a questo punto attiva un’adenilato

ciclasi che consente l’ingresso di sodio e cloro, formando sali che

richiamano acqua, idratando le feci.

La tossina colerica bersaglia la proteina G, legandovi il ribosio in

posizione del legame con GDP. Con l’arrivo del segnale ormonale si

distacca la proteina modificata che segue il suo ciclo, ma non è capace di

staccarsi dall’adenilato ciclasi, la quale continua a produrre AMPc che

mantiene aperto il canale CFTR che libera costantemente ioni nel lume

intestinale.

A questo punto l’eccessiva idratazione del prodotto fecale espande il

lume, avviando il movimento intestinale che porta all’espulsione.

Si arriva al momento che la cellula non riesce a sopportare questa

condizione e tenta di distruggere il complesso adenilato ciclasi – subunità

alfa di Gs modificata. Tuttavia, se persiste la presenza della tossina

colerica, lo sforzo si rivela inutile.

La tossina DIFTERICA ha capacità invasiva con un forte potere

necrotizzante verso la sintesi proteica della cellula con cui entra in

contatto. La cellula in questione non è più capace di adattarsi e subisce

gli effetti del microorganismo incontrando morte in pochi minuti.

La difterite è una malattia respiratoria che colpisce bocca e gola,

scendendo lentamente lungo la trachea, verso il respiratorio profondo.

Nei pazienti colpiti si instaura una normale risposta infiammatoria, tipica

di ogni influenza. La discriminante è la formazione di una

pseudomembrana superficiale, ossia un’area necrotizzata che si sviluppa

sulla superficie della gola, composta di microorganismo proliferante,

linfociti che tentano di debellare la patologia, cellule necrotizzate.

In fase proliferative il microorganismo libera la tossina difterica che deve

essere internalizzata a livello apicale da recettori gangliosilici (come la

colerica). La difterica è una tossina semplice AB. Quando viene rotto il

ponte solfuro, in ultimo, viene favorito il distacco della parte A che entra

nella cellula di rivestimento dove trova EF2, un fattore di allungamento

che garantisce il trasferimento dell’aminoacido necessario per la sintesi

di una nuova proteina. EF2 viene ribosilata, quindi inibita, e non è più in

grado di svolgere la sua funzione di transferasi. La sintesi proteica viene

interrotta e la cellula non è più capace di adattamento mediamente

modifica del profilo proteico; la cellula che può subire l’ambiente esterno

è destinata a morte in breve tempo.

Vengono somministrati antibiotici ed antitossine, nell’attesa della

risoluzione della risposta infiammatoria. Nell’area colpita ci sarà un

riarrangiamento dell’architettura.

Qual ora la tossina superasse il rivestimento, arrivando a livello più

profondo, il quadro andrebbe a complicarsi, soprattutto se la tossina

riesce a penetrate a livello sistemico.

Nel sistema muscolo-scheletrico dà paralisi muscolari, può depositarsi nel

distretto renale inibendo la funzionalità dei reni, etc.…

Questa patologia ad oggi è controllata dalla prevenzione tramite

vaccinazione obbligatoria a livello neonatale, di cui però non facciamo i

richiami, portando all’insorgenza di casi di difterite anche nel nostro

paese, dove ormai è considerata debellata.

Lo stesso discorso si applica alla neurotossina tetanica e alla neurotossina

botulinica.

Anche loro hanno la medesima funzione catalitica, sono delle metallo

proteasi, che hanno però due patologie con sviluppo totalmente diverso.

La neurotossina TETANICA va a tagliare la sinaptobrevina, una proteina

espressa sulla membrana delle vescicole dei neurotrasmettitori; oppure

può tagliare la SNEP25, o, ancora, la sintaxina: sono due proteine di

membrana rivolte verso lo spazio citoplasmatico.

Tutte e tre sono importanti perché costituiscono il sistema di ancoraggio

tra la vescicola con il neurotrasmettitore e la membrana del neurone.

È sufficiente che manchi una sola proteina per impedire il rilascio.

Tuttavia per agire deve oltrepassare la membrana ematoencefalica.

Esistono 7 isoforme (di cui circa 5 possono colpire l’uomo) di tossine

BOTULINICHE, che possono bersagliare 1+ proteine del complesso.

Le neurotossine botuliniche agiscono sui neuroni periferici, in particolare i

motori del nostro sistema muscolare.

Alcune forme di botulismo non sono considerate infezioni ma