Appunti schematici di microbiologia medica

STREPTOCOCCHI VIRDANTI.

Sono streptococchi che eseguono la α emolisi, ovvero una emolisi parziale degli eritrociti. Gli enzimi che producono scindono il

gruppo EME in biliverdina; per questo in coltura in AGAR sangue le colonie sono circondate da un alone verdastro. Son batteri

nutrizionalmente molto esigenti: vogliono un terreno di coltura arricchito con sangue e una atmosfera con il 10-15% di anidride

carbonica. Inoltre non crescono in presenza di glucosio e sono catalasi negativi. Sono batteri che colonizzano normalmente

l'orofaringe, il tratto gastrointestinale e il tratto urogenitale. L'esponente più importante è lo Streptococcus pneumoniae che risulta il

più virulento per l'uomo.

STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE.

È lo Streptococco più studiato. È un cocco gram positivo di forma ovoidale o lanceolata, per cui lo classifichiamo come un ovococco.

Le colonie che fora sono sferiche e mucoidi. Il batterio è α emolitico in aerobiosi, mentre è β emolitico in anaerobiosi.

Nutrizionalmente ha bisogno di derivati del sangue. Riesce a metabolizzare diversi zuccheri e il prodotto di scarto è l'acido lattico;

per cui la presenza di tanti zuccheri in coltura favorisce la produzione di acido lattico in dosi che possono essere tossiche. È privo di

catalasi.

Esternamente è avvolto da una capsula di polisaccaridi complessi. Il cell wall è analogo a quello presente in tutti gli altri batteri gram

positivi. Gli acidi teicoici del batterio da un lato sono adesi alla membrana cellulare, dall'altro sporgono verso la capsula. Questi acidi

teicoici prendono il nome di polisaccaridi C o antigene F. sono presenti anche la fosforilcolina e l'amidasi.

Patogenesi.

La patogenicità dello S. Pneumoniae non è legata alla produzione di particolari tossina, ma alla risposta che suscita nell'organismo.

Normalmente il batterio colonizza l'orofaringe e aderisce alle cellule tramite delle adesine proteiche di superficie. A questo punto il

batterio può essere avvolto da muco ed essere eliminato dalle vie aeree dalle cellule epiteliali ciliate. Tuttavia il batterio secerne delle

proteasi contro le IgA secrete e in questo modo sopravvive. A questo punto gli acidi teicoici e i frammenti di peptidogicano attivano

la via alternativa del complemento. Questo processo è facilitato dall'amidasi. La pneumolisina invece attiva la via classica del

complemento. Le citochine prodotte, in particolare IL1 e TNF α, provocano febbre e danno tissutale.

Epidemiologia.

Lo Streptococcus Pneumoniae è normalmente presente nella gola e nella nasofaringe dei soggetti sani. Il batterio colonizza queste

regioni fin da 6 mesi dopo la nascita. Questi batteri causano patologie quando vanno a colonizzare vie aeree distali, i seni paranasali,

l'orecchio medio o le meningi. Le categorie a rischio sono i bambini e le persone anziane. La trasmissione avviene per via aerea da

persona a persona.

Sindromi cliniche.

Polmonite.

Si verifica quando per un qualsiasi motivo lo S. Pneumoniae raggiunge le vie aeree distali. Questo accade per esempio quando

l'epiglottide non si chiude per bene e un po' di saliva o del cibo vanno nella laringe. Il batterio viaggia fino agli alveoli e li colonizza.

L'alveolo diventa edematoso e vengono richiamati eritrociti e neutrofili dai capillari. I sintomi sono febbre molto alta (39-41°),

brividi, malessere, tosse con espettorato striato di sangue. Siccome la malattia è solitamente localizzata negli alveoli inferiori

parliamo di polmonite lobare. La mortalità per questa malattia è intorno al 5%.

Sinusite ed otite media.

Quando lo S. Pneumoniae colonizza i seni paranasali vengono richiamati neutrofili che occludono l'accesso del seno provocando

sinusite. La malattia colpisce tutti gli individui. La stessa cosa vale per l'otite media, solo che in questo caso il batterio colonizza

l'orecchio medio.

Meningite.

È rara e si manifesta come conseguenza di batteriemia, otite media o sinusite. Sebbene rara rappresenta una delle principali cause di

morte in bambini e adulti.

Batteriemia.

Si verifica nel 30% dei casi di polmonite e nell'80% dei casi di meningite.

BACILLUS

La categoria delle Bacillaceae comprende numerosi batteri gram negativi e positivi, aerobi obbligati e anaerobi obbligati, cocchi e a

bastoncello, che hanno la caratteristica comune di produrre spore. Il più importante è il Bacilus Anthracis.

BACILLUS ANTHRACIS.

È un bacillo grampositivo, immobile, non emolitico, sporigeno che si organizza a formare coppie o catene di varia lunghezza. La sua

struttura è quella tipica di ogni batterio gramnegativo

Patogenesi.

È legata a due fattori: la produzione di tossine e la capsula di rivestimento. Le tossine prodotte dal batterio sono tre prodotte dallo

stesso plasmide: l'antigene di protezione (PA), il fattore edematoso (EF) e il fattore letale (LF). Prese singolarmente queste tossine

non sono pericolose, tuttavia quando interagiscono tra loro risultano estremamente dannose per l'uomo. L'unione tra PA e EF dà la

tossina edematosa, invece l'unione tra PA e LF dà la tossina letale. Il PA è una proteina di 83 kD che si lega alla superficie della

cellula ospite. Questa risponde con una proteasi che rompe la PA, lasciando un segmento di 63 kD adeso alla membrana. I segmenti

interagiscono tra loro andando a formare un complesso eptomerico che induce la fagocitosi. Il complesso si può legare sia a EF che a

LF. Una volta avvenuta la fagocitosi, l'endosoma si fonde con il lisosoma e l'ambiente acido stimola il complesso che si trasforma in

un canale che permette l'entrata della tossina nel citoplasma.

La capsula formata da glutammato protegge il batterio.

Epidemiologia.

L'antrace colpisce soprattutto gli animali, che ne rappresentano il serbatoio naturale. Raramente colpisce spontaneamente l'uomo. Nel

2001 gli attacchi bioterroristici negli USA hanno spostato l'attenzione sul batterio. Il contagio avviene attraverso tre sistemi:

• ingestione: quando si ingeriscono alimenti infetti.

• Inoculazione: quando si entra in contatto con un oggetto infetto.

• Inalazione: è la via più comune.

Il contagio non avviene attraverso aerosol perchè il batterio, una volta raggiunti gli alveoli, si sposta ai linfonodi mediastinici e qui si

replica.

Sindromi.

Antrace cutanea.

Si manifesta inizialmente come pustole non doloranti che evolvono in ulcere circondate da eruzione cutanea e infine vanno in

necrosi. Il tasso di mortalità è del 20%.

antrace gastrointestinale.

Può coinvolgere il tratto digerente superiore causando ulcere in esofago e stomaco e poi edema e sepsi, oppure il tratto digerente

inferiore causando vomito, malessere nausea e infine sepsi. Il tasso di mortalità è di circa il 100%.

Antrace da inalazione.

Di solito rimane asintomatica per circa 20 giorni dalla penetrazione del batterio, che nel frattempo si replica nei linfonodi

mediastinici. L'esordio è subdolo con sintomi aspecifici: tosse, febbre, malessere. In seguito si forma edema e la febbre aumenta.

Infine c'è lo shock. Il tasso di mortalità è di circa il 100%.

BACILLUS CEREUS.

È un bacillo grampositivo, immobile, sporigeno. La sua patogenicità è legata alla produzione di diverse tossine. L'enterotossina

termostabile causa enterite emetica. Di contrae mangiano riso infettato. Durante la cottura i batteri vengono uccisi, ma la tossina

rimane. A circa 6 ore dall'ingestione cominciano a comparire i primi sintomi: vomito, nausea, malessere raramente associati a diarrea

e febbre. L'enterotossina termolabile assomiglia alla tossina dei Coli: è un adenilatociclasi che produce una diarrea osmotica. Si

contrae ingerendo carne, vegetali e prodotti caseari infetti. Abbiamo poi la cereolisina e la fosfolipasi C.

sindromi cliniche.

Oltre alle enteriti il Bacillus Cereus provoca panoftalmite, causata dall'interazione delle varie tossine, e polmonite grave, che si

riscontra negli individui adulti immunocompetenti.

CAPITOLO 26: CORYNEBACTERIUM E ALTRI BACILLI GRAMPOSITIVI.

I bacilli grampositivi sono un gruppo eterogeneo di batteri che si classificano per forma, colorazione in gram. I corynebatteri sono

una categoria di batteri che hanno una caratteristica forma a clava. Son batteri gram positivi, aerobi e a volte anaerobi facoltativi,

immobili e catalasi-positivi. Sulla superficie presentano arabinosio, e acidi micolici a corta catena. La maggior parte fermenta il

glucosio formando acido lattico, altri crescono solo in un terreno arricchito con acidi grassi e sono detti lipofilici. Sono batteri

ubiquitari che colonizzano gli animali e l'uomo, in particolare la faringe e le vie respiratorie. L'esponente più importante è il C.

Diphtheriae.

CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE.

È importante perchè patogeno per l'uomo. Si distinguono 4 sottocategorie: belfante, mitis, gravis, intermedius. Tra queste solo le

famiglie mitis e gravis sono patogene per l'uomo.

Patogenesi.

Il C. Diphtheriae secerne la tossina difterica, responsabile della difterite. La tossina viene prodotta nel sito di infezione e poi si sposta

nell'organismo, per cui non è necessario che il batterio arriva al sangue per dare infezione. Questa tossina è codificata dal gene tox

che viene acquisito dal batterio da un fago beta-lisogenico. La tossina viene attivata quando una proteasi taglia la sequenza leader

della proteina della tossina durante la secrezione della cellula batterica a quando la proteina si rompe nei due polipeptidi A e B. Nella

tossina possiamo individuare tre regioni:

• regione che lega il recettore: si lega al recettore presente sulla cellula eucariotica che è il fattore di crescita epidermico che

lega l'eparina, presente nel miocardio e nel tessuto nervoso. Per questo motivo la difterite può provocare danni cardiaci e

neurologici.

• Regione di traslocazione: si inserisce nella parete del fagosoma e sposta la regione catalitica nel citoplasma.

• Regione catalitica: inattiva il fattore 2 di elongazione della sintesi proteica. Questo fattore viene rinnovato dalla cellula

molto lentamente per cui una singola molecola di tossina è in grado di inattivare tutta la sintesi proteica della cellula.

La regolazione della secrezione della tossina viene regolata da un repressore della tossina difterica che si trova nel cromosoma.

Epidemiologia.

Il C. Diphtheriae è diffuso soprattutto in ambienti urbani sovraffollati con scarsa assistenza sanitaria. L'ultima epidemia di difterite è

avvenuta negli anni '40 nella vecchia URSS. Il serbatoio naturale della malattia è l'uomo. È diffusa soprattutto in ambito pediatrico.

Sindromi.

Le infezioni derivanti da C. Diphtheriae dipendono dal sito di invasione del batterio, dallo stato immunitario del paziente e dalla

virulenza del batterio stesso.