Appunti sulla parte di igiene

Immunità: è lo stato di protezione di un organismo nei confronti di agenti infettivi

riconosciuti dal sistema immunitario come estranei (non-self). L’immunità può essere

innata oppure acquisita. L’acquisita può essere attiva o passiva.

- Immunità di massa : l'immunità di massa avviene quando gli individui che

non sono immuni da un agente patogeno sono protetti dall'esposizione delle

grandi quantità di individui immunitari all'interno della comunità.

Epidemiologia : l'epidemiologia è la disciplina che studia la distribuzione e la

frequenza delle malattie ed eventi di rilevanza sanitaria nella popolazione. Si occupa

di una specifica triade : ospite, agente patogeno e ambiente.

Microbiota: il microbiota umano è l'insieme di microorganismi simbiontici che

convivono con l'organismo umano senza danneggiarlo.

Metagenoma : i geni e i genomi del microbiota, compresi i plasmidi, evidenziando il

potenziale genetico della popolazione.

Microbioma : il microbioma è l'insieme del patrimonio genetico e delle interazioni

ambientali della totalità dei microrganismi di un ambiente definito. Un ambiente

definito potrebbe essere un intero organismo o parti di esso.

La flora intestinale l’acquisiamo attraverso il cibo oppure ci viene trasmessa per via

vaginale da nostra madre. La normale flora può essere deturpata da fattori ambientali

come l’acquisizione di probiotici, un ricovero ospedaliero, con l’uso di antibiotici o

semplicemente variando la dieta. I batteri che vivono nel nostro corpo ci aiutano con i

nostri normali meccanismi fisiologici: inoltre ci aiutano contrastando l’infezione da

parte di altri batteri patogeni. Per questo motivo ci deve essere un buon equilibrio tra

batteri “buoni” e batteri “cattivi”. Quando questo equilibrio viene deturpato si ha la

disbiosi: questo avviene sia che ci siano più batteri cattivi o più batteri buoni,

l’equilibrio non deve essere deturpato. Le patologie causate dalla disbiosi includono :

- Sindrome dell’intestino irritabile

- Sepsi

- Pancreatiti

- Celiachia

- Diabete di tipo 1

- Allergie alimentari

La Sindrome dell'intestino irritabile (IBS), è un gruppo di sintomi, tra cui dolore

addominale e cambiamenti nella struttura dei movimenti intestinali, senza alcuna

evidenza di danno sottostante. Il cambiamento nel microbiota intestinale causa una

fermentazione anormale dei substrati alimentari che porta alla presenza di quei fastidi

addominali. Anche l’invecchiamento incide sul non mantenimento del normale

equilibrio intestinale: questo accade perché non c’è più la regolazione delle sostanze

infiammatorie. Può incidere anche lo stress o altre patologie neurodegenerative che

vanno a causare una alterata permeabilità delle pareti dell’intestino, in questo modo

molti più microrganismi riescono ad entrare.

Nelle famiglie è presente una familiarità del microbioma: nei gemelli monozigoti il

microbioma è praticamente uguale.

La disbiosi è anche correlata all’insorgenze del cancro : un malfunzionamento

dell’apparato gastri intestinale, dato dall’assenza di sostanze positive per la salute può

portare allo sviluppo del cancro. Questi batteri, a causa delle isole di patogenicità,

secernano delle sostanze che disgregano l’epitelio permettendo l’entrata di ulteriori

microrganismi. Questi vanno a stimolare quei batteri che producono le citochine

andando ad aumentare l’infiammazione. Tuttavia un buon funzionamento del

microbioma, cioè un giusto equilibrio, può andare a contrastare il tumore in quanto

vengono secrete delle sostanze che agiscono sul ciclo cellulare bloccandolo; così

facendo si può bloccare il ciclo cellulare delle cellule tumorali.

Per questo motivo si può pensare anche al trapianto del microbioma attraverso le

feci. Questi trapianti permettono il risanamento del microbioma che presenta disbiosi.

Come avviene una infezione?

- Meccanismo di patogenicità

I batteri, per ostacolare il sistema immunitario dell’ospite, producono delle sostanze

tossiche, le tossine, che interferiscono con la funzionalità dell’organo.

I siti e i meccanismi di entrata del patogeno sono diversi: pelle o ferite, ingestione,

inalazione, puntura di insetto o contatto fisico. Ad esempio Clostridium tetani è

presente come spora nel suolo o su superfici arrugginite, la penetrazione in ferite

profonde crea una ferita anaerobica permettendo la germinazione dell'organismo e

quindi la produzione della tossina del tetano. L’ingestione delle spore non porta a

sporulazione. Anche gli insetti possono essere dei vettori meccanici o dei vettori

biologici nella trasmissione delle infezioni. L’infezione può essere trasmessa anche in

laboratorio durante una procedura. Tuttavia per poter scaturire una infezione è

necessario che nel corpo entri una certa carica: LD50 è la dose letale di tossine

microbiche che possono uccidere il 50% degli organismi inoculati. ID50 invece è la

dose minima necessaria per generare una infezione nel 50% degli organismi. La dose

infettiva (ID50) varia da microrganismo a microrganismo, ad esempio per Salmonella

spp è dell’ordine di alcune centinaia di migliaia, per Vibrio cholerae è di alcuni

milioni mentre per il virus Ebola basta un solo virus.

Il corpo umano presenta delle barriere naturali :

- Il lisozima presente nelle lacrime che dissolve le pareti cellulari;

- La flora intestinale

- La pelle

- Variazioni di pH

- Svuotamento del tratto urinario

- Muco e ciglia

Fasi di una infezione

1) Colonizzazione

Il primo stadio dell’infezione è la stabilizzazione del patogeno nel sito di ingresso. La

colonizzazione (capacità di invadere e moltiplicarsi) è la risultante dei meccanismi di

virulenza che permettono al batterio di:

1. Aderire alle cellule dell’ospite;

2. Invadere i tessuti dell’ospite;

3. Resistere all’immunità innata;

4. Evadere l’immunità adattiva;

5. Competere per i nutrienti.

Le malattie infettive, a eccezione di quelle causate dalla diretta penetrazione dei

microrganismi all’interno dei tessuti o nel torrente circolatorio, hanno sempre inizio

con la colonizzazione del batterio patogeno sulla cute o sulle mucose.

- Colonizzazione transiente: quando il microrganismo è eliminato senza

interferire con l’ospite;

- Colonizzazione permanente: se i microrganismi proliferano e invadono la

superficie dell’organismo.

2) Adesione

Per evitare la rimozione fisica e immunologica, i batteri devono aderire:

- Alla superficie delle cellule e alla matrice extracellulare come il tratto

respiratorio, gastrointestinale e genito-urinario;

- A superfici solide quali denti, valvole cardiache, materiale per protesi;

- Ad altri batteri : questa capacità, denominata adesività batterica, è

conseguenza dell’interazione stereo-specifica tra strutture proteiche superficiali

del microrganismo (le adesine).

Le adesine sono subunità proteiche di peso molecolare intorno ai 12-35 kDa. Le

adesine batteriche sono componenti chimici della capsula, della parete, de glicocalice,

dei pili e delle fimbrie. Sono presenti dei recettori sulla superficie dell’ospite che

sono tipicamente delle glicoproteine localizzare sulla membrana cellulare o sulla

superficie tissutale. Perciò i fattori di adesione sono :

- Fimbrie o Pili: strutture filamentose utili ai batteri nell’attacco ad altri

microrganismi oppure a superfici solide;

- Glicocalice o capsula: strato di fibre esopolisaccaridiche con un margine

esterno distinto che circonda molte cellule; inibisce la fagocitosi e agevola

l’adesione;

- Strato S: strato più esterno, a struttura regolare, dei rivestimenti cellulari di

determinati batteri che possono promuovere l’adesione alle superfici;

- Mucillagine extracellulare: pellicola batterica meno compatta di una capsula e

facilmente asportabile;

- Acidi teicoici o lipoteicoici: componenti della parete cellulare dei batteri Gram-

positivi che agevolano l’adesione.

Anche la produzione di biofilm favorisce l’adesione alle superfici. Nei Gram-

negativi possono essere, oltre alle fimbrie, alcune adesine non presenti nelle fimbrie,

proteine della membrana esterna o i fattori di secrezione III e IV. L’adesione

aumenta la virulenza in quanto impedisce al batterio di essere trasportato via dal

muco o di essere eliminato attraverso il flusso di liquidi.

Anche la capsula gioca un ruolo importante perché e coinvolta nell'evitare il

riconoscimento e l'attaccamento mediato dai fagociti. Le proteine nella parete

cellulare possono facilitare l'aderenza o impedire che un patogeno venga fagocitato:

- Proteina M: trovata sulla superficie cellulare e sulle fimbrie di Streptococcus

pyogenes. Media l'attaccamento e aiuta a resistere alla fagocitosi. La proteina

M è resistente al calore e agli acidi.

- Proteine Opa: inibiscono gli anticorpi T helper.

- Cere (acido micolico): nella parete cellulare di Mycobacterium tuberculosis

aiutano a resistere alla digestione dopo la fagocitosi in modo da potersi

moltiplicare all'interno del globulo.

3) Invasione = Invasività

L’invasività è la capacità dei batteri di moltiplicarsi in vivo (all’interno di un ospite).

Inizia con la:

• Penetrazione

• Colonizzazione e moltiplicazione

• Competizione con i batteri commensali.

• Contrasto con i meccanismi di detersione delle superfici mucose stesse.

• Movimento del contenuto del lume del canale mucoso (intestino, uretra)

o dalle correnti di muco convogliate dagli epiteli vibratili (mucose

respiratorie).

L'invasione può procedere per adesione diretta ai recettori delle cellule ospiti

presenti sulla loro superficie o per traslocazione diretta di proteine batteriche nel

citosol delle cellule ospiti, che promuoverà i riarrangiamenti dell'architettura della

membrana plasmatica, inducendo l'entrata del patogeno. Ci sono due meccanismi :

zipper e trigger.

- Zipper : le proteine provocano un riarrangiamento del citoscheletro e della

membrana permettendo così l’entrata dei patogeni.

- Trigger : l'iniezione di effettori da parte del batterio nel citoplasma della

cellula ospite innesca riarrangiamenti citoscheletrici su larga scala e

formazione di endosomi che permettono al virus di essere inghiottito e

interiorizzato.

In seguito alla penetrazione, il batterio può rimanere localizzato e formare un focolaio

d’infezione oppure raggiungere il circolo ematico o linfatico e invadere l’organismo:

Infezione sist