Danno da agenti biologici

C1r e C1s. C1r e C1s tagliano in due parti il C4 e il C2. I frammenti C4b e C2b si legano

covalentemente sulla membrana dove hanno aderito le Ig. C4b si lega covalentemente alla

membrana e scinde il C2. C2b si lega vicino a C4 e forma il complesso che scinde C3 (la

C3 convertasi).

2) C3 è una proteina del siro che spontaneamente si scinde in C3a e C3b. C3b si lega

covalentemente alla membrana del microrganismo. Al C3b si lega il fattore B scisso dal

fattore D. Il C3bBb stabilizzato dalla Properdina scinde il C3 agendo da C3 convertasi.

3) Nel siero c’è la proteina che lega i mannani, zuccheri usati solo dai microrganismi. Quando

la proteina lega gli zuccheri le sue serin-proteasi tagliano il C4. C4b si lega covalentemente

sulla membrana batterica e scinde C2. C2b si lega vicino a C4 e forma il complesso C3 (la

C3 convertasi).

La prosecuzione è comune: si attiva la C5 convertasi che viene scissa e genera C5b e

successivamente lega C6, C7, C8 e C9. C9 polimerizza e forma il MAC, Membrane Attack

Complex, Complesso di Attacco alla Membrana, che forma un poro che porta alla lisi

batterica. -Funzioni del complemento

Il Complemento provvede all'eliminazione diretta dei microbi

per lisi, e alla neutralizzazione dei microrganismi e delle

tossine. C3b viene riconosciuto dal recettore CR1 espresso

dai fagociti, funziona cioè da OPSONINA (aumento della

fagocitosi e della eliminazione dei complessi antigene-

anticorpo). La proteolisi di C3, C4 e C5 produce frammenti

che fungono da mediatori dell’infiammazione, richiamando i

neutrofili, aumentando la permeabilità vascolare e favoriscono

la diapedesi dei neutrofili (effetto pro-infiammatorio). C3d, un frammento proteolitico di C3,

stimola i Linfociti B alla produzione di anticorpi mediante legame alle cellule dendritiche follicolari

(attivazione della risposta dei Linfociti B all'antigene).

-Solubilizzazione degli IC da parte del complemento

Un sistema del complemento funzionante determina la deposizione di componenti come C3b e

C3d negli IC aumentandone la solubilizzazione attraverso la rottura di legami Ab-Ag. I complessi in

cui artificialmente sono inseriti legami covalenti non possono essere solubilizzati. Gli IC rilasciati

dagli eritrociti per azione del fattore I vengono legati da cellule inclusi i macrofagi per mezzo di

recettori per Fc e complemento.

DANNO DA AGENTI BIOLOGICI

I microrganismi non sono solo dannosi ma possono essere anche utili (saprofiti su mucose e cute).

Se si provocano danni all'ospite il microrganismo è considerato PATOGENO. La patogenicità è la

capacità di essere patogeni, cioè di generare malattia. Qualche volta un germe non patogeno lo

diventa perché le condizioni sono molto favorevoli: microrganismi OPPORTUNISTI. La candida è

un’opportunista perché se trova le condizioni adatte diventa patogena. Il contagio implica il

contatto con un infetto. I fattori di virulenza sono quelle caratteristiche che rendono un patogeno

più o meno pericoloso. COME I MICRORGANISMI CAUSANO MALATTIA?

• Superando le barriere naturali

• Eludendo e neutralizzando i meccanismi dell'immunità naturale e adattativa

• In alcuni casi producendo sostanze tossiche o dannose (tossine) o distruggendo

direttamente le cellule (virus citolitici)

Le vie di ingresso sono:

• Cute (pH, sebo, batteri saprofiti): in generale deve esserci una soluzione di continuo, cioè

una piccola lesione. Ustioni (Pseudomonas Aeruginosa). Punture con aghi (HIV, HVB e

HVC). Punture di insetti come zecche o acari (Malattia di Lyme).

• Tratto gastrointestinale (saliva, lisozima, acidità gastrica, sali biliari, mucopolisaccaridi

dell'intestino, IgA): solitamente la via di penetrazione è quella orofecale (cibi e bevande

contaminati da individui infetti). Vibrio Cholerae, Salmonella, Shigella, Enterovirus sono

facilitati nel loro ingresso dalla poca acidità del succo gastrico.

• Tratto respiratorio (starnuti, ciglia, muco, tosse): molti microrganismi evadono le difese

naturali aderendo alle cellule (come il virus dell'influenza) e inattivando il complemento.

Bordetella pertussis e Haemophylus influenzae bloccano il movimento delle ciglia.

Mycobacterium Tubercolosis evade la fagocitosi impedendo la fusione del fagosoma col

lisosoma.

• Tratto urogenitale (flusso urinario, secrezioni vaginali): rapporti sessuali. Le donne sono più

predisposte data la minore lunghezza dell'uretra. Alcuni germi aderiscono alla mucosa

vaginale e penetrano nell'organismo.

La cute ci protegge però punture e ferite sono tutte vie di ingresso, così come le ustioni che

tolgono flora saprofita e difese legate a sebo, pH e offre ingresso per qualsiasi patogeno. Nelle vie

respiratorie alcuni organismi possono aderire sulle cellule, altri bloccano il movimento delle ciglia,

altri inattivano il complemento. Nel tratto gastrointestinale ci sono germi che saltano la barriera

dello stomaco. Nel tratto urogenitale le donne sono più propense per uretra di minore dimensione.

L’invasività è la capacità di invadere l’organismo e di aderire a specifiche cellule. Le specie

batteriche meno invasive colonizzano cute e mucose. Le più invasive arrivano al sangue, alla linfa

e ai tessuti interstiziali. Aerobiosi e anaerobiosi condizionano l'invasività e la sopravvivenza dei

batteri. I batteri hanno strutture che permettono la loro adesione e disseminazione: ADESINE,

strutture presenti alla superficie batterica che hanno corrispondenti recettori sulle cellule epiteliali o

su depositi di fibrina. Nei Gram negativi sono presenti le FIMBRIE che permettono adesione e

formazione di aggregati batterici con trasferimento di materiale genetico (plasmidi che

conferiscono resistenza agli antibiotici). La resistenza agli antibiotici è un problema non

indifferente perché può selezionare germi che presentano capacità di inattivare il farmaco stesso.

Generalmente i plasmidi trasportano geni non essenziali per la sopravvivenza della cellula eccetto

speciali circostanze. A volte però portano geni per la resistenza ad antibiotici. Alcuni la portano

per più antibiotici, rendendoli pericolosi patogeni. In altri casi possono portare i geni della

virulenza che aumentano la capacità della cellula di infettare un ospite. Una malattia basata su un

plasmide di recente interesse è causata dall’E.Coli 0157:H7 (Shiga Tossina). Altri plasmidi

trasportano geni per proteggere la cellula da sostanze deleterie come il mercurio, il rame o

possono trasportare geni che rendono utilizzabile un substrato inconsueto, come il gasolio. I

plasmidi che trasportano geni per la resistenza agli antibiotici hanno l’abilità di muoversi da un

batterio ad un altro: la trasmissibilità mediante coniugazione è controllata da un gruppo di geni

plasmidici chiamata regione tra. La presenza di questa regione in un plasmide può avere un’altra

importante conseguenza nel caso in cui il plasmide si integri nel cromosoma. In questo caso il

plasmide può mobilizzare il trasferimento di DNA cromosomale da una cellula ad un'altra.

Ceppi batterici in grado di trasferire una grande quantità di DNA cromosomale durante il processo

di coniugazione, sono detti Hfr (high frequency of ricombination). I Plasmidi di resistenza

(plasmidi R) contengono anche geni che codificano per caratteristiche non correlate con la

resistenza agli antibiotici (regione tra necessaria per il trasferimento) come i geni per la propria

replicazione e quelli che controllano la produzione di proteine che impediscono l’introduzione di

plasmidi simili. Quindi la presenza di un plasmide R inibisce l’introduzione di un altro plasmide

dello stesso tipo, fenomeno noto come incompatibilità. Poiché i plasmidi R possono subire

ricombinazione genetica, i geni provenienti da due di essi possono integrarsi in un solo plasmide.

La ricombinazione tra plasmidi è uno dei mezzi mediante il quale potrebbero essersi formati

organismi con resistenza a più antibiotici. Anche la produzione di sostanze (tossine, enzimi

ed altre molecole) in grado di danneggiare l’ospite è determinate, in molti batteri patogeni, dalla

presenza di plasmidi.

Le INVASINE sono enzimi batterici capaci di idrolizzare la sostanza fondamentale del tessuto

interstiziale o la superficie delle cellule dell'ospite. La Coagulasi staffilococcica innesca la

coagulazione del sangue che ricopre i germi e li rende impenetrabili alla ricognizione immunitaria.

La Ialuronisasi degrada l'acido ialuronico della matrice extracellulare e permette la diffusione

batterica. La collagenasi di Clostridium welchii promuove la permeabilità vascolare. Degradando

la matrice si apre la strada per la penetrazione.

La capacità di sopravvivere e diffondersi è legata anche al PARASSITISMO INTRACELLULARE

(OBBLIGATO O FACOLTATIVO). I PARASSITI OBBLIGATI (Micobatteri, Clamidie...) possono

sopravvivere anche all'esterno delle cellule ma possono replicarsi solo al loro interno. I

PARASSITI FACOLTATIVI sono abili nel penetrare e sopravvivere all'interno di monociti, macrofagi

e granulociti neutrofili (Salmonelle, Brucelle, Legionelle, Micobatteri, Shigella...). Altri sono

PARASSITI FACOLTATIVI DI TIPO SPECIALIZZATO, crescono all'interno di particolari cellule ma

non dentro i macrofagi. Per esempio: Shigella ha tropismo per gli enterociti a cui si attacca e

contro cui produce una sostanza che modifica il citoscheletro e permette al germe di entrare. I

microrganismi possono mettere in atto meccanismi di evasione al sistema immunitario naturale e

specifico. Possono evadere il sistema immunitario in vari modi:

• Crescere in aree dove la ricognizione immunitaria è difficile

• Avere elevata frequenza di mutazioni genetiche

• Resistenza alle difese immunitarie e situazioni di immunosoppressione

La salmonella tiphy può annidarsi nella colecisti dove il sistema immunitario può avere fatica a

penetrare. Chlostridium si propaga nel lume intestinale. Il virus dell’HIV, HCV e Trypanosoma

hanno una grande frequenza di mutazione a cui corrisponde variabilità antigenica. Alcuni possono

inattivare il complemento e la fagocitosi: l’acido sialico presente nella capsula di ceppi di E.Coli

impedisce l'attivazione del complemento (C3b, via alternativa), la capsula di meningococchi e

pneumococchi impedisce la fagocitosi, Micobacterium Tubercolosis impedisce la fusione del

fagosoma con i lisosomi, le Salmonelle modificano la loro componente LPS e riducono l'attivazione

dei recettori Toll, Pseudomonas stimola i Linfociti Treg che sopprimono la risposta immunitaria, le

Rickettsie bloccano l'immunità cellulomediata, Neisseria, Streptococcus e Hemophylus degradano

le immunoglobuline. Il parassitismo intracellulare rende i germi inaccessibili.

-VIRUS

Si impadroniscono dei mecc