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Microbiologia

Appunti di Microbiologia basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof.ssa Batoni dell’università degli Studi di Pisa - Unipi, Facoltà di Farmacia, Corso di laurea magistrale in chimica e tecnologie farmaceutiche. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Microbiologia generale docente Prof. G. Batoni

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ESTRATTO DOCUMENTO

Sistemi commerciali: E – Test (variante del metodo di Kirby – Bauer)

Non si pongono dischetti sulla piastra ma strisce impregnate di antibiotico. Il principio è

analogo al metodo di diffusione, ma in questo caso è la striscia che contiene

concentrazioni crescenti di antibiotico, indicate sulla striscia stessa.

Otterrò quindi dopo incubazione un alone di inibizione fatto a goccia e con questo

metodo è possibile determinare la MIC che corrisponde alla concentrazione presente nel

punto in cui l’alone di inibizione si interseca con la striscia. 16 Aprile 2015

Genere Clostridium:

I Clostridi sono bastoncelli gram-positivi, anaerobi o aerotolleranti, catalasi e ossidasi

negativi che formano delle spore. Ricavano energia dalla fermentazione di diversi

substrato e producono molti composti dalla fermentazione degli zuccheri (acido butirrico,

acido acetico, butanolo e acetone, CO e H ). Alcuni clostridi vengono infatti usati per la

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produzione di composti chimici.

Solo alcuni clostridi sono patogeni per l’uomo, mentre altri fanno parte della flora normale

transiente o permanente della cute e dell’intestino umano e animale.

Le specie patogene producono delle tossine che sono delle proteine con attività

biologiche complesse e sono antigeniche.

Le specie più importanti sono:

Clostridium tetani: agente eziologico del tetano, tossina tetanica (tetanospasmina).

Clostridium botulinum: agente eziologico del botulismo, una grave intossicazione

alimentare, tossina botulinica.

Clostridium perfringens: agente eziologico della gangrena gassosa, una grave patologia

che si sviluppa in seguito all’infezione di ferite con spore. I microrganismi producono gas in

seguito ai processi di fermentazione ed elaborano numerose tossine ad azione

necrotizzante (es. tossina alfa)

Clostridium difficile: responsabile di una sindrome diarroica associata all’uso prolungato di

antibiotici. 44

Clostridium Tetani:

È l’agente eziologico del tetano ovvero una forma di ipertonia localizzata o generalizzata

della muscolatura striata accompagnata da spasmi muscolari.

Clostriudium Tetani appartiene alla famiglia delle bacillaceae che comprende

microrganismi sporigeni e numerosi generi, ma quelli importanti per la patologia umana

sono: clostridium (anaerobi) e bacillus (aerobi).

Struttura e fisiologia:

E’ un microrganismo bastoncellare, anaerobio obbligato e mobile per flagelli peritrichi.

Non fermenta gli zuccheri, non riduce il nitrato e produce indolo e idrogeno solforato.

Durante la sporificazione produce delle endospore terminali che gli danno una forma a

bacchetta di tamburo. Le spore di C. Tetani si ritrovano nel suolo, nell’intestino e nelle feci

di molti animali, incluso cani e gatti.

C. Tetani possiede n plasmide molto grande che contiene il gene tetX che codifica per la

tetanospasmina, che è la principale tossina prodotta dal microrganismo.

Patogenesi:

La patogenicità di C. Tetani è data dalla produzione di due tossine:

La tetanolisina che ha affinità per il colesterolo e altri steroli e determina la lisi di numerosi

tipi di cellule.

La tetanospasmina che viene prodotta come un singolo polipeptide (150kDa) attivata da

un taglio proteolitico ad opera di proteasi rilasciate dal batterio insieme alla tossina che

genera due frammenti da 100 e 50kDa.

Il frammento più grande viene chiamato heavy chain, mentre quello più piccolo viene

chiamato light chain.

- Il frammento più piccolo LC è enzimaticamente attivo ed è un’endopeptidasi zinco

dipendente che presenta come bersaglio di azione la sinaptoproteina, una proteina

coinvolta nella esocitosi delle vescicole sinaptiche.

- Il frammento più grande HC si divide a sua volta in due parti: parte carbossiterminale H ,

c

responsabile del legame ai recettori delle cellule nervose (gangliosidi di membrana);

parte amminoterminale H , responsabile della traslocazione nel citoplasma

N

(attraversamento della membrana della vescicola endocitotica).

Sviluppo del tetano:

Nella maggior parte dei casi il tetano si sviluppa a seguito della contaminazione di ferite

con spore di C. Tetani che, in condizioni di bassa tensione di ossigeno, vanno incontro a

germinazione ed esocrescita.

L’infezione rimane localizzata ma i batteri producono la tetanospasmina che si lega alla

membrana dei motoneuroni alfa a livello delle giunzioni neuromuscolari e migra, per via

retrograda intra-assonale, alle corna anteriori del midollo spinale dove raggiunge i

neuroni inibitori bloccando il rilascio dei neurotrasmettitori prodotti da queste cellule.

L’assenza di inibizione sui motoneuroni determina uno spasmo simultaneo dei muscoli

agonisti e antagonisti provocando così rigidità muscolare e convulsioni.

Manifestazioni e forme cliniche:

Il tetano può manifestarsi in forma generalizzata (la più comune) o localizzata.

- Nel tetano generalizzato (detto anche tetano discendente) la tossina è prodotta in

quantità elevate e non viene assorbita completamente dalle terminazioni nervose

periferiche per cui entra nel sangue e nei linfatici che la trasportano a tutte le terminazioni

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nervose periferiche. Il primo segno clinico è il trisma, ossia la contrazione del muscolo

massetere (risus sardonicus). Lo spasmo generalizzato si manifesta come opistotono

(contrazione esagerata dei muscoli della schiena, braccia e gambe).

Progressivamente la contrazione si diffonde ad altri muscoli, con una sequenza temporale

di coinvolgimento che dipende dalla lunghezza delle fibre nervose che devono essere

percorse dalla tossina.

Il periodo di incubazione è di circa 2 settimane. Duranti gli spasmi si è sempre vigili. La

mortalità è molto elevata (90% nei casi non trattati) ed è causata nella maggior parte dei

casi da blocco dei muscoli respiratori.

- Il tetano localizzato (detto anche tetano ascendente) può manifestarsi in soggetti

parzialmente immuni o per infezioni con un ridotto numero di microrganismi.

Caratterizzato dalla contrazione dei muscoli circostanti alla zona di inoculo delle spore e

può essere accompagnato da una lieve forma di trisma.

- Il tetano neonatale è una forma di tetano generalizzato che può manifestarsi a seguito

della contaminazione del moncone del cordone ombelicale con spore di C. Tetani, la

mortalità è maggiore del 95% nei casi non trattati.

Epidemiologia:

La maggior parte dei casi riguarda i Paesi in via di sviluppo dove la vaccinazione

antitetanica non è diffusamente praticata; in questi paesi abbiamo anche un’elevata

incidenza di tetano neonatale.

Procedimenti di immunoprofilassi:

Il tetano è una malattia che si può prevenire, e la prevenzione può essere effettuata in

due modi: tramite immunoprofilassi attiva ovvero la vaccinazione o tramite

immunoprofilassi passiva.

- L’immunoprofilassi attiva viene effettuata inserendo nell’organismo il tossoide tetanico,

una tossina modificata in modo da non risultare più tossica, ma ancora antigenica.

Questo tipo di prevenzione è molto efficace si parla di un’efficacia pari al 100% per 5 – 10

anni. Nei bambini la vaccinazione per il tetano obbligatoria e nell’infanzia si iniettano 3

dosi nel bambino (3, 6 e 12 mesi). Ogni 10 anni è necessario fare un richiamo della

vaccinazione. Nel caso della vaccinazione vengono introdotti antigeni in modo da

scatenare una risposta immunitaria da parte dell’organismo per far produrre degli

anticorpi all’organismo e quindi necessita di più tempo rispetto alla sieroprofilassi.

- L’immunoprofilassi passiva è la sieroprofilassi che prevede l’inserimento nell’organismo di

anticorpi preformati in soggetti che presentano un rischio di infezione o non hanno

effettuato la vaccinazione. Devono essere immediatamente somministrate IgG umane

antitossina in grado di neutralizzare la tossina non ancora legata alle cellule nervose e,

contemporanemente, viene inoculato il vaccino antitetanico in un’altra sede corporea;

devono inoltre essere presi provvedimenti per la respirazione e devono essere

somministrate benzodiazepine per prevenire gli spasmi muscolari

Si parla di siero omologo, se di origine umana e contenente quantità elevate di anticorpi

antitossici; e di siero eterologo se di origine animale, generalmente animali di grossa taglia

(cavallo). 46

Profilassi antitetanica post – esposizione:

 Stato vaccinale Ferite minori e pulite Tutte le altre ferite

Non vaccinato o stato Inizio vaccinazione +

Inizio vaccinazione

vaccinale incerto immunoglobuline

Ultima dose del ciclo di Una dose di richiamo del Una dose di richiamo +

base o dose di richiamo da vaccino immunoglobuline

più di 10 anni

Ultima dose del ciclo di Una dose di richiamo del Una dose di richiamo

base tra 5 e 10 anni vaccino

Ultima dose di richiamo tra 5 Nessun trattamento Una dose di richiamo

e 10 anni Una dose di vaccino di

Ultima dose del ciclo di richiamo solo in caso di alto

base o dose di richiamo da Nessun trattamento rischio (ustioni, grandi

meno di 5 anni traumatismi)

Diagnosi:

C. tetani può essere isolato dalle ferite infette in circa il 30% dei casi; i campioni vengono

inoculati su terreni agarizzati contenenti estratto di carne e sangue e incubati in

anerobiosi a 37°C. Su agar sangue C. tetani forma colonie piatte, traslucide e grigie

circondate da un piccolo alone di β-emolisi.

Terapia:

Si deterge la ferita, si somministrano immunoglobuline per bloccare la tossina non legata,

antibiotici (metronidazolo) per uccidere le forme vegetative e sedativi, miorilassanti,

benzodiazepine, curaro.

Neisseria meningitidis: 17 Aprile 2015

È l’agente eziologico della meningite cerebro – spinale – epidemica.

L’endotossina batterica ha un ruolo determinante nell’evolversi della malattia.

La neisseria meningitidis è un cocco gram negativo ed appartiene alla famiglia delle

Neisseriaceae, il genere è neisseria.

A questa famiglia appartengono varie specie: neisseria meningitidis (patogeno, agente

eziologico della meningite cerebro – spinale – epidemica), neisseria gonorrhoeae

(patogeno, agente eziologico della gonorrea o blenorragia), neisseria sicca, neisseria

subflava ecc..

Caratteristiche morfologiche:

Sono cocchi gram negativi di solito appaiati a forma di rene con disposizione a chicco di

caffè. Sono organismi aerobi che producono energia per ossidazione degli zuccheri. Sono

immobili e asporigeni. Tutti i membri di questo genere producono il citocromo C

responsabile della positività del test dell’ossidasi. Sono inoltre catalasi positivi, e tendono a

subire una rapida autolisi. Le specie di Neisseria si distinguono in base alla capacità di

utilizzare gli zuccheri semplici; il meningococco fermenta glucosio e maltosio.

Struttura:

È tipica dei batteri gram negativi. Possiedono pili, essenziali per la patogenicità; sono

mediatori di dell’aderenza. Spesso possiedono una capsula di natura polisaccaridica che

rappresenta uno dei determinanti chiave della virulenza del batterio, ed hanno

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un’abbondante membrana esterna ricca di LOS (lipo – oligosaccaride) costituito da un

lipide A ed un core simile a quello di altri LPS. Meno variabile a livello della catena

laterale. Il batterio produce proteine che costituiscono agenti di tipo specifico e sono

implicate nel processo infettivo: si hanno proteine Opa, importanti perché coinvolte

nell’adesione delle neisserie alle cellule ospiti, e porine (le più abbondanti), il cui ruolo nel

processo infettivo non è stato ancora chiarito. I prodotti extracellulari sono costituiti da

proteasi per le immunoglobuline A, una famiglia di endoproteasi antigeneticamente

diverse che attaccano le immunoglobuline A dell’ospite e sembrano svolgere un ruolo

importante nella patogenesi batterica.

Coltura e caratteri biochimici:

Sono organismi molto esigenti per estrema sensibilità nei confronti di alcuni costituenti

tossici dei comuni terreni quali gli acidi grassi e i sali di metalli pesanti; ed estremamente

labili perché sensibili nei confronti di agenti chimici e fisici: essiccamento, luce del sole,

variazioni di temperatura e pH, molti saponi e disinfettanti.

Terreni di isolamento:

Possono essere terreni non selettivi come Agar sangue o Agar cioccolato; oppure terreni

selettivi: Thayer – Martin (agar cioccolato + antibiotici ed antifungini). Dopo la semina le

piastre vengono incubate in un ambiente umido contenente il 5 – 10% di CO , che facilita

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la crescita, ed esaminate dopo 1 – 2 giorni.

Neisseria meningitidis o meningococco:

Classificazione (antigeni): è piuttosto variabile in natura, si distinguono 13 sierogruppi, in

base alle differenze antigeniche del polisaccaride cellulare; si indicano con le lettere

maiuscole, i principali sono A, B, C, X, Y, Z, W135 ma più del 90% dei casi è causato da A, B

e C. I sierogruppi si suddividono a loro volta in 15 sierotipi, in base alle differenze

antigeniche delle proteine della membrana esterna. Ed infine in base agli antigeni lipo -

oligosaccaridici del LOS in 13 immunotipi.

Fattori di virulenza: sono pili, filamenti che protrudono sulla superficie della cellula

batterica e sono indispensabili nelle fasi iniziali del processo infettivo in quanto permettono

l’adesione dei batteri alla cellule epiteliali; e lipo – oligosaccaride, costituito da brevi

catene di zuccheri ma privo di alcune catene ripetitive dell’antigene O e perciò definito

lipo – oligosaccaride (LOS), è molto importante perché rilasciato dopo lacerazione della

membrana esterna sotto forma di “blebs” o vescicole. Questa costituisce un eccezione

perché le endotossine dovrebbero essere rilasciate in seguito a lisi batterica, in questo

caso invece il batterio resta vivo e può produrre maggiori quantità di tossine.

Epidemiologia (meningite):

L’unico ospite naturale è l’uomo, ed è una malattia pandemica, ovvero presente in tutto il

mondo, anche se alcune zone sono più colpite di altre, come ad esempio la fascia sub –

sahariana che è detta cintura meningitica. Le età più colpite sono bambini o giovani

adulti in comunità ristrette e la trasmissione avviene per via aerea (goccioline).

I portatori hanno il batterio a livello di naso e faringe nel 5 – 10% (fino al 90% nei periodi pre

– epidemici); è una condizione transitoria dovuta alla comparsa di anticorpi specifici.

I ceppi coinvolti sono in circa il 90% dei casi i sierogruppi A, B e C, con il sierogruppo B

prevalentemente implicato nei paesi industrializzati.

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Immunità: I

è dovuta alla comparsa di anticorpi battericidi. l picco dell’incidenza della

malattia sia ha nei primi 24 mesi, poi decade l’incidenza e si ha un altro piccolo picco

attorno ai 20 anni. Gli anticorpi contro il meningococco alla nascita sono elevati, per

immunizzazione passiva da parte della madre, poi decadono e questo aumenta

l’incidenza della malattia. In seguito il bambino inizia a produrre gli anticorpi e quindi

l’incidenza della malattia diminuisce.

Nella popolazione circolano diversi ceppi di meningococco, e la malattia si verifica

maggiormente nei bambini perché non sono ancora stati immunizzati da ceppi batterici

circolanti. A 20 anni si ha un piccolo picco che corrisponde a quando c’era il servizio di

leva obbligatorio dove si verificavano casi detti “meningiti da caserma”, in quanto in

caserma si riunivano giovani provenienti da zone diverse che vivendo assieme e si

trasmettevano ceppi diversi di meningite.

Oggi si possono verificare epidemie nel caso di catastrofi naturali, o eventi bellici dove

molte persone vivono assieme. Nei paesi industrializzati tuttavia è raro che vi siano

epidemie, si verificano invece casi sporadici.

Patogenesi: sono richieste almeno tre condizioni perché si possa stabilire una malattia

meningococcica: l’esposizione ad un ceppo patogeno, l’acquisizione del ceppo e

l’invasione batterica. La trasmissione avviene per via aerea con l’inalazione di goccioline

provenienti da secrezioni orofaringee infette, in soggetti non immunizzati. Inizialmente si ha

un’infezione del naso – faringe dove i batteri grazie ai pili si attaccano alle cellule epiteliali

della mucosa naso – faringea. Entrano all’interno della cellula e la attraversano

completamente passando quindi la barriera epiteliale per transcitosi. Raggiungono quindi

la zona sub – epiteliale, dove si moltiplicano e puossono raggiungere il circolo sanguigno

dove possono causare batteriemia (transitoria, intermittente o cronica) o setticemia.

Si possono quindi avere due principali decorsi clinici: la meningite, la setticemia oppure

entrambi. Lo sviluppo della malattia dipende comunque dallo stato immunitario dell’ospite.

1. Meningite classica: tramite il circolo ematico o linfatico il germe si localizza alle meningi

(membrane che ricoprono la massa celebrale), dove causa una marcata risposta

granulocitaria ed essudativa (infiammatoria) localizzata nello spazio sub – aracnoideo:

pus nel liquido cefalo – rachidiano. Il periodo di incubazione è pari a 1 – 10 giorni,

generalmente 4 ed ha un esordio piuttosto brusco. I sintomi iniziali sono febbre, vomito,

mal di testa, rigidità nucale, fotofobia. Mentre i sintomi tardivi sono: agitazione

psicomotoria, torpore, coma, alta mortalità se non trattato (5 – 15%). Si hanno sequele

permanenti in circa un quinto di coloro che sopravvivono.

2. Setticemia (meningococcemia fulminante): il germe rimane in circolo dove libera

ingenti quantità di endotossine; si verifica la morte rapida per shock endotossico in 6 – 7

ore. Il grave quadro clinico che può accompagnare le setticemie da batteri gram

negativi è caratterizzato da febbre, ipertensione, acidosi, insufficienza renale e

respiratoria, CID ed insufficienza d’organo. In Italia è più comune della normale meningite.

Effetti biologici dell’endotossina:

- Effetto pirogeno;

- Attiva vari tipi cellulari (macrofagi, linfociti B, granulociti, piastrine, cellule endoteliali)

- Induce infiammazione;

- Attiva il complemento;

- Causa ipotensione e shock dovuta all’induzione a livello sistemico di vasodilatazione;

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- Stimola la coagulazione del sangue (coagulazione intravasale disseminata o CID),

questo l’effetto più grave. A livello cutaneo sono visibili petecchie emorragiche (lesioni

caratterizzate da danni endoteliali, emorragie e microtrombi nei piccoli vasi) ed i coaguli

a livello del microcircolo degli organi causano ischemia con conseguente insufficienza

d’organo. Si ha il consumo del fattori della coagulazione; rilascio di enzimi idrolitici da

parte dei granulociti adesi all’endotelio e conseguenti emorragie: necrosi emorragica

bilaterale della corteccia surrenalica che porta alla morte in 6 – 7 ore.

Prevenzione: vaccinazione. I vaccini oggi in commercio contro il meningococco sono

costituiti da polisaccaridi capsulari, questo però comporta numerosi svantaggi:

- i polisaccaridi sono poco immunogenici soprattutto nei neonati;

- il polisaccaride B, che risulta il più comune nei paesi industrializzati (A nei paesi in via di

sviluppo) non è incluso perché non è immunogenico.

Il vecchio vaccino è detto tetravalente perché attivo contro i gruppi A, C, W – 135 e Y. Si

somministra in dose singola e per via sottocutanea; tuttavia determina una protezione di

breve durata (3 – 4 anni). Può essere somministrato solo ad adulti oppure bambini di età

superiore ai 2 anni ed è raccomandato quando si deve intraprendere un viaggio in paesi

ad alta endemia.

Dal 2002 è stato introdotto un nuovo vaccino detto monovalente perché attivo solo

contro il gruppo C. In questo vaccino i polisaccaridi sono coniugati con proteine carrier

come il tossoide tetanico o il mutante non tossico della proteina difterica. Si somministra

per via intramuscolare e il numero di inoculazioni varia in base all’età d’inizio del ciclo

vaccinale. Determina una protezione di lunga durata (10 anni circa) e può essere

somministrato anche a bambini di età inferiore a 2 anni. Negli adulti tuttavia ha

un’efficacia paragonabile al vecchio vaccino.

Il vaccino contro il meningococco di gruppo B è stato messo a punto dai laboratori

Novartis di Siena ed è il primo vaccino sviluppato partendo dal genoma del batterio.

Questo costituisce la base per una nuova generazione di vaccini. Il vaccino è costituito

da proteine della membrana esterna.

Il 16 novembre 2012 è stato autorizzato ed oggi è in commercio anche in Italia; tuttavia al

momento la vaccinazione è su base volontaria ed a pagamento.

La vaccinazione è fortemente raccomandata ai bambini con deficit immunitari, in

quanto sono più a rischio di contrarre gravi infezioni. È particolarmente raccomandata nei

soggetti affetti da asplenia anatomica o funzionale ed in quelli con difetti congeniti del

complemento. La raccomandazione contro il meningococco C è estesa anche a tutti i

bambini se frequentano una collettività infantile ed agli adolescenti.

Profilassi antibiotica dei contatti (persone che sono state a stretto contatto del

caso isolato nei 7 giorni precedenti all’insorgenza della malattia): la profilassi

dovrebbe essere somministrata entro 24 ore dall’ultimo contatto; gli antibiotici consigliati

sono rifampicina, ceftriaxone e ciprofloxacina. La profilassi è fortemente raccomandata

in quanto riduce il numero di portatori faringei di meningococco.

Trattamento: nel passato venivano utilizzati sulfamidici, ma oggi vi è una diffusa resistenza

ad antibiotici efficaci come penicillina e cefalosporine e quindi è necessaria una diagnosi

precoce, una terapia tardiva può comunque salvare la vita ma con sequele permanenti.

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La penicillina G resta il farmaco di prima scelta e va somministrata per via endovenosa;

sono efficaci anche il cloramfenicolo e le cefalosporine di terza generazione che

vengono spesso usate all’inizio della terapia quando l’eziologia della malattia è ancora

incerta, oppure in pazienti con infezioni resistenti alla penicillina. 23 Aprile 2015

Diagnosi microbiologica ed infezione meningococcica:

Una diagnosi precoce certa risulta difficile, per farla si eseguono vari esami:

- Esame microbiologico del liquor

- Ricerca rapida degli antigeni nel liquor

- Liquor – coltura; emocoltura

- Coltura da materiale petecchiale

Prelievo del liquor: viene effettuato tramite puntura lombare effettuata sterilmente

distribuendo il campione in provette sterili di cui una destinata al laboratorio di

microbiologia. Il trasporto è immediato e non refrigerato (basse temperature uccidono le

neisserie); la temperatura ottimale è 36 °C.

Esame microscopico del liquor: si fa un vetrino per rilevare la presenza di diplococchi

gram negativi a chicco di caffè; oppure si fa cadere qualche goccia di liquor

direttamente su una piastra ed in provetta contenente brodo colturale; dopo

l’incubazione è consigliabile eseguire subculture.

Ricerca rapida degli antigeni polisaccaridici nel liquor:

1. Numerosi test in uso impiegano particelle di lattice ricoperte di anticorpi specifici per

rilevare materiale capsulare di alcuni microrganismi, quali Neisseria meningitidis;

Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Cryptococcus meningitidis; nel

liquor per una diagnosi rapida di meningite batterica.

2. Tecniche di amplificazione molecolare (PCR).

Esame colturale del liquor:

1. Semina su terreni ricchi → Agar sangue o Agar cioccolato

2. Incubazione in atmosfera ricca di anidride carbonica

3. Identificazione presuntiva delle colonie (morfologia delle colonie, forma caratteristica

dei batteri al gram, test primari come ossidasi + e catalasi +)

4. Identificazione finale (caratteri biochimici)

Emocoltura: isolare i batteri eventualmente presenti nel sangue.

1. Raccolta del sangue: evitando possibilità di contaminazione da microrganismi cutanei.

Quindi lavare e disinfettare la cute; effettuare il prelievo con ago collegato ad un tubo di

raccolta a sua volta collegato ad una bottiglia sottovuoto.

2. Numero e frequenza dei prelievi: 5 prelievi nell’arco di 24 h prima di terapie antibiotiche.

3. Volume di sangue: 10 ml (adulti); 5 ml (bambini).

4. Coltura: si diluisce il sangue 1 : 10 nel brodo di coltura per diluire i fattori antibatterici del

siero umano.

5. Temperatura di incubazione: 35°C

6. Durata dell’incubazione: 5 – 21 giorni

7. Osservazione: giornaliera o bi – giornaliera per tutto il periodo di incubazione per

rilevare segni di crescita (torbidità). 51

8. Semina su terreni ricchi come per il liquor

Meningiti batteriche:

Età Agenti eziologici Commento

Escherichia coli, altre Mortalità media pari a circa

Enterobatteriaceae, il 50%; trasmissione materna;

Neonatale (0 – 2 mesi) Streptococcus di gruppo B, incidenza: 40 – 50 / 100000

Listeria monocitogenes nati vivi

Neisseria meningitidis; Incidenza: picco (6 – 8 mesi)

Prescolare (2 mesi – 5 anni) Haemophilus influenzae di 180 / 100000 bambini

tipo B

Streptococcus pneumoniae,

Adolescenza e adulti Casi sporadici o epidemie

Neisseria meningitidis

Streptococcus pneumoniae,

Adulto maturo Casi sporadici

Staphylococcus spp.

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Enterobatteriaceae (famiglia): 23 Aprile 2015

Le Enterobatteriaceae sono il gruppo più ampio ed eterogeneo di bacilli gram negativi di

rilevante interesse medico. Sono organismi ubiquitari; sono infatti diffusi nell’ambiente e

risiedono abitualmente nell’intestino dell’uomo e degli animali.

Alcune specie (Salmonella typhi, Shigella spp., Yersinia pestis) sono patogene, mentre

altre (Escherichia Coli, Klebsiella Pneumoniae, Proteus Mirabilis) fanno parte della normale

flora commensale e possono causare infezioni opportunistiche.

Un terzo gruppo è rappresentato da enterobatteri commensali che diventano patogeni

quando acquisiscono geni che codificano per fattori di virulenza (ad es. E. Coli

enteropatogeni).

Fisiologia e struttura:

Caratteristiche comuni a tutti i membri della famiglia Enterobatteriaceae

Sono bacilli gram negativi, corti e con le estremità arrotondate, asporigeni, mobili con

flagelli peritrichi (ad eccezione di Klebsiella e Shigella). Sono microrganismi aerobi o

anaerobi facoltativi e possono crescere in una notevole varietà di terreni di coltura

selettivi di cui il Mac-Conkey agar è il più diffuso.

Hanno esigenze nutrizionali semplici, fermentano il glucosio con produzione di acido o di

acido e gas, riducono il nitrato e sono catalasi positivi e ossidasi negativi.

L’assenza di citocromo C rappresenta un’importante caratteristica facilmente

evidenziabile (negativi alla reazione dell’ossidasi) e utile per distinguere le

Enterobatteriaceae da molti altri bacilli gram negativi.

Caratteri metabolici:

- Sono batteri poco esigenti: crescono bene sui comuni terreni da batteriologia

- Aerobi/Anaerobi facoltativi (possono produrre energia per fermentazione e per

respirazione).

-In anaerobiosi: fermentano il glucosio; fermentano il lattosio tutti meno le specie

patogene (Salmonella e Shigella); producono vari prodotti della fermentazione che

rappresentano un criterio identificativo e classificativo.

-In aerobiosi: operano una completa ossidazione del substrato tramite la

respirazione.

- Sono ossidasi negativi: mancano del sistema della citocromo C ossidasi (negativi al test

dell’ossidasi). Il test utilizza alcuni reagenti (dicloruro di p – fenilendiamina) che presentano

un simile livello di ossidazione del citocromo C ed un colore diverso nella forma ridotta

(incolori) e ossidata (blu). Metodo: si utilizzano dischetti in commercio impregnati di

reattivo e vi si pone sopra la colonia sospetta. Il test è positivo se si ha lo sviluppo di colore

blu in pochi secondi.

Antigeni maggiori delle Enterobatteriaceae:

I membri della famiglia Enterobatteriaceae possono essere identificati in base agli

antigeni K, H e O.

Antigene K (Vi) è rappresentato dal polisaccaride capsulare, che viene definito Vi in

 Salmonella typhi; può essere anche di natura proteica. Gli antigeni K possono essere

associati con la virulenza.

Antigene H è rappresentato dalle proteine flagellari, quindi Klebsiella e Shigella che

 sono immobili ne sono sprovvisti. Gli antigeni H vengono denaturati o rimossi con

l’alcool o con il calore, agglutinano con gli anticorpi anti-H (in particolare IgG). Questi

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antigeni possono esistere in due forme: fase 1 e fase 2; una data cellula esprime un

antigene di fase per volta ed i due antigeni corrispondono a due diverse molecole di

flagellina.

Antigeni O o somatici: è rappresentato dalla catena polisaccaridica del

 lipopolisaccaride (LPS). Sono resistenti al calore e all’alcool e agglutinano con gli

anticorpi anti-O, che appartengono prevalentemente alle IgM.

Gli antigeni si identificano mediante agglutinazione con specifici anticorpi.

Azione patogena:

Gli enterobatteri possono essere coinvolti in diverse affezioni morbose con caratteristiche

molto varie:

- Infezioni esogene: la fonte di contagio è all’esterno dell’organismo.

• Infezioni sistemiche: rappresentano febbri enteriche (tifo e paratifo) in cui

l’interessamento dell’intestino è accompagnato da una diffusione a tutto l’organismo con

localizzazioni extraintestinali.

• Infezioni esclusivamente intestinali: rappresentate da forme di enterite con sintomi

diarroici o dissenterici.

- Infezioni endogene: l’agente infettivo è all’interno dell’organismo e si trasferisce in sedi

diverse da quelle abituali

• Infezioni a localizzazione extraintestinale: spesso infezioni nosocomiali (contratte

durante un ricovero in ospedale effettuato per cause diverse da quella infettiva.

Alcuni generi e specie di interesse medico tra gli enterobatteri:

1. Escherichia Coli: saprofita intestinale, la sua presenza costante nelle feci permette di

utilizzarlo come un indice di contaminazione fecale delle acque. Quando è presente in

quantità elevata oltre 500 CFU/100 ml l’acqua è contaminata e viene emanato un divieto

di balneazione. Escherichia Coli è piuttosto innocuo ma alcuni ceppi sono patogeni e

causano: infezioni dell’apparato urinario (cistiti); meningiti neonatali; malattie intestinali

(diarrea infantile, diarrea del viaggiatore).

Sono patogeni opportunisti, causa comune di

2. Klebsiella pneumoniae infezioni nosocomiali spesso difficili da trattare a

3. Enterobacter Cloacae causa della diffusa resistenza ai farmaci. Causano

4. Serratia marescens infezioni delle vie urinarie, polmoniti, infezioni di

5. Proteus mirabilis ferite e sepsi.

6. Shigella dysenteriae: parassiti esclusivi dell’uomo ed agenti eziologici della dissenteria

bacillare. La trasmissione avviene per ingestione di alimenti contaminati da feci di malati

o portatori sani. Causa violente scariche diarroiche mucosanguinolente ed è tipica delle

zone a basso tenore socio economico. Produce inoltre una potente tossina (tossina Shiga)

responsabile della morte cellulare.

7. Yersinia pestis: è l’agente eziologico della peste una zoonosi che viene contratta da

animali infetti come ratti o topi o dalle pulci degli animali che vivono in gran numero nelle

città e nelle abitazioni.

8. Salmonella:

La classificazione del genere Salmonella è complessa e soggetta a continue variazioni;

sono stati descritti oltre 2500 varianti sierologiche (sierotipi o sierovars), ma l’analisi di

54

omologia del DNA ha rivelato che il genere è costituito da due specie: Salmonella

enterica e Salmonella bongori.

Le salmonelle sono dei parassiti intestinali dell’uomo e di numerosi animali ma, in corso

d’infezione possono essere isolate sia dal sangue che da diversi organi interni. L’habitat

extra-animale è rappresentato da acque stagnanti, fiumi e suolo.

Nell’uomo le infezioni da Salmonella possono essere localizzate (enteriti) o più raramente

sistemiche (febbre enterica o tifo addominale)

Caratteri morfologici:

Bacilli gram negativi, asporigeni, mobili per flagelli peritrichi, non fermentano il lattosio.

Antigeni:

I sierotipi sono identificabili sulla base di tre tipi di antigeni: antigeni O, antigeni H o Vi

(presente solo in alcuni serovar).

Patogenicità:

Dopo l’ingestione tramite acqua e cibi contaminati e il passaggio attraverso lo stomaco,

le salmonelle sono in grado di aderire tramite delle fimbrie. Le produzione di catalasi e

superossidodismutasi protegge il batterio dall’uccisione intracellulare.

Le salmonelle sono microrganismi enterici invasivi che danno luogo nell’uomo a due

principali forme cliniche:

1. Gastroenteriti:

- Agenti eziologici: S. Typhimurium, S. enteritidis (salmonelle minori)

- Ospite naturale: animali

- Via di trasmissione: alimentare

- Dose infettante: solitamente alta

- Tempo di incubazione: 8 – 48 ore

- Localizzazione del germe: tratto intestinale; 1 – 4% dei pazienti sviluppa una batteriemia

resistente

- Durata della malattia: pochi giorni

2. Febbri enteriche:

- Agenti eziologici: S. Typhi, S. Paratyphi (salmonelle maggiori)

- Ospite naturale: uomo

- Vie di trasmissione: oro – fecale

- Dose infettante: più bassa

- Tempo d incubazione: 10 – 14 giorni

- Localizzazione del germe: tratto intestinale; dissenteria sistemica; setticemia

- Durata della malattia: 4 settimane se non trattata

Epidemiologia della febbre tifoide e delle salmonellosi non tifoidee in Italia:

L’incidenza annuale di febbre tifoide nel mondo viene stimata in circa 17 milioni di casi

con circa 600.000 morti. In Italia (2 casi per 100.000 abitanti l’anno) è maggiormente

presente nelle province costiere. Nelle altre regioni i casi sono eccezionali e questi sono di

solito conseguenza di viaggi all’estero in Paesi in cui mancano appropriate misure

igieniche per l’acqua potabile e il cibo.

Gastroenteriti da salmonelle non tifoidee:

Sono sostenute da numerosi sierotipi di Salmonella; principalmente S. typhimurium e S.

enteritidis. La dose infettante è molto alta (10 – 10 ); i microrganismi devono moltiplicarsi

5 6

55

fortemente nel cibo prima che sia ingerito. La trasmissione avviene dagli animali all’uomo

(zoonosi) ed il numero di specie animali che possono essere infettate è enorme: animali

domestici → polli, tacchini, maiali, bovini; animali selvatici → topi e ratti.

Alimenti incriminati: carne cruda di maiale, più raramente di manzo, interiora, insaccati

freschi e carne trita, polli macellati, tacchini, anatre, pesci, molluschi, uova che possono

infettarsi con salmonelle per via ematica già nell’ovaio e dopo la deposizione

Patogenesi (gastroenteriti):

Successivamente all’ingestione viene invasa la mucosa intestinale, penetrando quindi

nelle cellule intestinali; l’infezione è limitata all’intestino e i microrganismi che raggiungono

sedi extraintestinali vengono fagocitati ed uccisi.

Occasionalmente può esservi setticemia ed infezione in altri tessuti. L’invasione delle

cellule epiteliali stimola la liberazione di citochine proinfiammatorie che porta ad una

infiammazione acuta nell’ileo e nel cieco con danno locale che porta a diarrea, dolore

addominale, vomito e febbre. I sintomi compaiono dopo 8 – 48 ore dall’ingestione di cibo

contaminato.

Nella maggior parte dei casi la gastroenterite acuta dura 2 – 5 giorni e guarisce da sola, si

può instaurare uno stato di portatore, meno frequente che nel caso di Salmonella typhi.

Salmonella typhi ed il tifo addominale (ileotifo):

La trasmissione avviene per via oro – fecale in quanto l’uomo malato o portatore emette

il batterio tramite le feci, queste possono poi essere immesse nell’ambiente e possono

causare una contaminazione ambientale oppure, attraverso le mani sporche, possono

essere contaminati posate e attrezzi da cucina. L’uomo ingerendo acqua ed alimenti

infetti può contrarre la malattia.

I veicoli di infezione più comuni sono: le acque superficiali non potabilizzate; verdure o

altri alimenti vegetali consumati crudi; molluschi raccolti in acque di mare contaminate

da sbocchi fognari e consumati crudi (particolarmente pericolose sono le ostriche nel cui

epato – pancreas le Salmonelle si moltiplicano attivamente).

Il controllo delle malattie a ciclo oro – fecale può essere effettuato tramite il controllo

della contaminazione fecale dell’ambiente; con efficienti sistemi di smaltimento dei rifiuti

organici di origine domestica e di potabilizzazione delle acque (igiene ambientale).

La storia di Mary Mallon:

Mary Mallon, nota anche come Typhoid Mary, è stata una cuoca irlandese naturalizzata

statunitense. Mery Mallon è stata identificata come la prima portatrice sana della febbre

tifoide, e attraverso il suo lavoro di cuoca arrivò a contagiare più di 50 persone. In tutte le

famiglie in cui prestava servizio come cuoca si verificavano casi di tifo; lei quindi

cambiava nome e si trasferiva in un’altra famiglia. Una volta sospettata di essere una

portatrice della malattia vennero inviati vari medici per chiederle campioni di urina e feci

ma lei li respinse convinta di essere stata vessata dalla legge.

In seguito venne arrestata e messa in quarantena forzata in un’isola per tre anni dal 1907

al 1910. Il 19 febbraio 1910 venne liberata sotto la promessa di cambiare lavoro, cosa che

fece inizialmente, ma poi però cambiò nome in Mary Brown e riprese il lavoro di cuoca

infettando altre persone. Il 27 marzo 1915 venne di nuovo messa in quarantena forzata

fino alla sua morte nel 1938. 56

Patogenesi del tifo addominale o febbre tifoide (ileotifo):

Salmonella typhi è responsabile della febbre tifoide (o tifo addominale o ileotifo), una

forma più lieve di questa malattia è la febbre paratifoide ed è causata da S. paratyphi A,

B e C.

Il tifo addominale è un’infezione sistemica che decorre in quattro settimane. In seguito

all’ingestione dei cibi contaminati le Salmonelle passano la barriera gastrica e stabiliscono

una colonizzazione iniziale della mucosa dell’intestino tenue. Grazie alle sue spiccate

capacità invasive il microrganismo riesce a penetrare attraverso le cellule della mucosa

intestinale, a raggiungere i linfonodi mesenterici ed a penetrare attraverso il dotto

toracico nel circolo ematico dove stabilisce una batteriemia temporanea.

Attraverso il circolo sanguigno il microrganismo si localizza prevalentemente nelle cellule

reticoloendoteliali del fegato, della milza e di altri organi dove si moltiplicano

attivamente. Quando il numero delle Salmonelle diventa considerevole esse vengono di

nuovo riversate nel circolo ematico dove danno origine ad una seconda batteriemia,

questa volta di più lunga durata che coincide con la fine del periodo di incubazione (10-

14 giorni), l’inizio della sintomatologia clinica e del rialzo febbrile. Quando la febbre

raggiunge livelli molto alti si osservano epatomegalia e splenomegalia. I batteri si

distribuiscono a vari organi ed in particolare alla colecisti da dove, attraverso la bile,

raggiungono di nuovo in gran numero l’intestino. 24 Aprile 2015

Diagnosi di laboratorio di tifo addominale:

Prevede isolamento e identificazione di S. Typhi da campioni clinici prelevati dal paziente.

1. Materiali clinici: la scelta del materiale clinico per la ricerca di Salmonella dipende

dallo stadio della malattia

Sangue (prima settimana), emocoltura (isolamento dal sangue = diagnosi della

 malattia);

Feci (seconda e terza settimana), coprocoltura (isolamento dalle feci può

 evidenziare uno stato di portatore);

Urine, biopsie tissutali, liquido peritoneale..

2. Terreni di coltura per l’isolamento delle feci:

• Terreni di arricchimento o elettivi (di arricchimento selettivo): si utilizzano quando i

batteri da isolare sono numericamente poco rappresentati rispetto ai commensali. Ad

esempio: portatori di Salmonella 200 batteri/g di feci; E. Coli 10 o più batteri/g di feci.

9

Questi terreni permettono di allungare la fase di latenza dei coliformi. I terreni utilizzati

sono il brodo al selenito o al tetrationato.

• Terreni selettivi e discriminativi: Agar McConkey, presenta come criterio selettivo i sali

biliari e come criterio discriminativo la fermentazione del lattosio.

Lattosio +: Escherichia, Enterobacter, Klebsiella (rosse)

Lattosio -: Salmonella, Shigella, Proteus, Pseudomonas (marroncine)

3. Identificazione: le colonie sospette (identificazione presuntiva) vengono prelevate per

allestire delle subcolture da utilizzarsi per l’identificazione definitiva.

Identificazione biochimica: consiste in una serie di prove che evidenziano delle proprietà

metaboliche o fenotipiche del batterio. 57

4. Terapia: il tifo è una malattia trattabile con antibiotici anche se sta aumentando il tasso

di resistenza specialmente se contratto in Asia.

È necessario eseguire un antibiogramma: fluorochinoloni (ciprofloxacina, diffusa

resistenza), azitromicina.

In assenza di trattamento i sintomi possono durare a lungo: 20 % di mortalità per le

complicanze. Il rischio non scompare con la scomparsa dei sintomi ma si può stabilire uno

stato di portatore. Addetti alla preparazione e manipolazione dei cibi, vengono infatti

sospesi per legge dall’attività fino a quando non risultano negative 3 coprocolture in

giorni successivi.

Prevenzione: la prevenzione può essere effettuata attraverso l’educazione all’igiene

personale, in particolare il lavaggio delle mani dopo l’uso del bagno e prima del contatto

con il cibo, controllo dei sistemi di fognatura e delle mosche (che possono trasportare il

batterio).

Rischi per i viaggiatori: la vaccinazione antitifica è raccomandata per i viaggiatori

diretti in aree dove vi è un rischio riconosciuto di esposizione alla Salmonella Typhi

(Subcontinente indiano ed altri paesi in via di sviluppo, Asia, Africa ed America Latina). Il

vaccino antitifico non è efficace al 100% per cui è importante un’attenta scelta di cibi e

bevande (evitare di consumare cibi crudi e bere acqua non imbottigliata. Consumare

frutta solo dopo averla sbucciata ed evitare cibi di venditori ambulanti).

Vaccini: sono disponibili tre tipi di vaccini:

1. Vaccino con germi inattivati, somministrato per via parenterale in due dosi a distanza di

un mese l’una dall’altra. Non è raccomandata la vaccinazione al di sotto dei 6 mesi di

età. Questo vaccino è però poco usato a causa degli effetti collaterali (febbre, cefalea,

tumefazione locale – contiene fenolo con cui sono state uccise le Salmonelle).

2. Vaccino con batteri vivi e attenuati, viene somministrato per via orale (4 compresse a

giorni alterni) a partire dai 6 anni di età. Le compresse vanno conservate in frigorifero e

assunte ad un’ora di distanza dai pasti. La protezione inizia circa 10 giorni dall’assunzione

dell’ultima compressa e persiste per circa 5 anni.

3. Vaccino contenente sono l’antigene polisaccaridico “Vi” purificato della Salmonella

Typhi, da somministrare per via intramuscolare (in una sola dose con richiami ogni 3 anni)

a partire dai 2 anni di età. Il vaccino conferisce efficacia protettiva 7 giorni dopo

l’iniezione. 58

I microrganismi appartenenti al genere Streptococcus: 24 Aprile 2015

Sono batteri capaci di causare moltissime malattie dalla setticemia alla carie dentale.

Caratteri morfologici:

Sono batteri gram positivi, di forma sferica (cocchi), immobili, asporigeni, spesso provvisti

di capsula e tipicamente disposti in catenelle; streptos vuol dire appunto catena e

cocchi si riferisce alla forma del batterio (sferica).

Caratteri metabolici:

Sono catalasi negativi (privi dell’enzima catalasi che catalizza la scissione dell’acqua

ossigenata (tossica) in acqua ed ossigeno); ed anaerobi facoltativi, quindi producono

energia per fermentazione degli zuccheri con produzione di acido lattico (fermentazione

omolattica).

Si coltivano tipicamente su Agar Sangue perché gli eritrociti sono fonte di catalasi.

Classificazione:

Esistono due tipi di classificazione degli Streptococchi:

1. Classificazione di Brown: è molto utile dal punto di vista pratico in quanto permette di

suddividere gli Streptococchi sulla base della loro capacità di causare in vario grado la lisi

dei globuli rossi. È stata messa a punto nel 1919 e divide gli Streptococchi in:

• Alfa emolitici: danno emolisi incompleta

(parziale attorno alle colonie); sono gli

streptococchi viridanti le cui colonie

assumono colore verdastro per viraggio al

verde di emoglobina ridotta). L’habitat di

questi batteri sono la cavità orale e le vie

aeree superiori. Principali specie: S. salivarius,

S. mutans, S. sanguis, S. pneumoniae.

• Beta emolitici: danno emolisi completa

γ (non ci sono globuli rossi integri all’esame

microscopico, e si ha un alone chiaro intorno

γ alle colonie). Habitat: vie aeree ed altro.

Principali specie: S. pyogenes, S. agalactiae,

S, equisimilis, S. anginosus.

• Gamma emolitici: non emolitici. Si trovano nelle feci come commensali intestinali;

talora diventano patogeni opportunisti. Principali specie: S. faecalis (enterococco.

Enterococcus faecalis).

2. Classificazione di Lancefield: è una classificazione sierologica che permette di

suddividere gli Streptococchi sulla base della presenza di certi antigeni sulla loro

superficie. È stata messa a punto nel 1933 e suddivide i batteri in gruppi sierologici (A – H,

K – V) in base al carboidrato C descritto per la prima volta da Rebecca Lancefield che

permette la suddivisione degli streptococchi beta e gamma emolitici e viene estratto in

HCl diluito ed è legato covalentemente al peptidoglicano. Gli streptococchi si suddividono

in tipi sierologici in base alla proteina M, una proteina della parete.

Streptococchi di gruppo A: S. Pyogenes (circa 90 tipi in base alla proteina M)

59

Streptococchi di gruppo B: S. agalactiae

Streptococchi di gruppo C: S. equisimilis

Streptococchi di gruppo D: S. faecalis

Streptococchi di gruppo G S. anginosus

Streptococchi beta emolitici di gruppo A: S. pyogenes

Hanno la struttura tipica di un batterio gram positivo (membrana, parete, capsula). La

parete è costituita da peptidoglicano e contiene acidi teicoici, il carboidrato C e la

proteina R. La capsula è costituita da acido ialuronico, non è antigenica (mimetismo

molecolare) perché è costituita da componenti simili a quelli dell’ospite.

Determinanti di patogenicità:

La patogenicità di S. pyogenes è multifattoriale ed è legata sia a componenti cellulari

che a fattori extracellulari.

1. Componenti cellulari:

- La capsula è dotata di potere antifagocitario in quanto è coperta da uno strato

idrofilico che si oppone alla fagocitosi.

- La proteina M interferisce con l’attività opsonizzante del complemento; lega il

fibrinogeno, la fibrina e i loro prodotti di degradazione che si depositano sulla superficie

batterica ed interferiscono con la deposizione del C3b. L’attivazione della via alternativa

e l’opsonizzazione dei batteri risulta così inibita. È una proteina transmembrana che

sporge dalla superficie della cellula con l’estremità C – terminale che è costante mentre

quella N – terminale è ipervariabile ed antigenica.

Per questi motivi è il principale fattore di virulenza di S. pyogenes. È inoltre un antigene

protettivo perché gli anticorpi anti – proteina M sono protettivi.

Ha quindi proprietà antifagocitarie e permette l’aderenza.

- Gli acidi lipoteicoici formano un complesso con la proteina M e mediano l’adesione alla

cellula epiteliali legandosi alla fibronectina, una proteina dell’ospite che riveste le cellule

epiteliali.

2. Fattori extracellulari:

- Enzimi: prendono il nome di invasine

Enzima Attività Ruolo

Proteasi Digestione Diffusione nei tessuti

Inibizione del processo

C5a peptidasi Digestione del C5a infiammatorio

Ialuronidasi Digestione Diffusione nei tessuti

Diffusione nei tessuti,

Streptodornasi (DNAsi) Digestione liquefazione del pus

Si lega al plasminogeno e ne Favorisce la diffusione del

catalizza la trasformazione in germe mediante la lisi delle

Streptochinasi plasmina, enzima proteolitico barriere di fibina formate

che digerisce la fibina nell’essudato infiammatorio

Fosfatasi, ATPasi, NADasi

- Tossine:

1. Streptolisina O, è ossigeno labile, litica su eritrociti, leucociti e piastrine (si lega al

colesterolo di membrana e causa la perdita del contenuto citoplasmatico), induce la

formazione di anticorpi e causa la lisi delle cellule ad attività fagocitaria.

60

È un potente immunogeno.

2. Streptolisina S, è ossigeno stabile, litica su eritrociti e leucociti, non antigenica e causa

la lisi delle cellule ad attività fagocitaria. È una delle più potenti citotossine conosciute ed

è responsabile della beta – emolisi.

3. Tossine pirogeniche (SPE), sono responsabili dell’esantema scarlattiniforme e vengono

prodotte da ceppi lisogenizzati da un fago. Inducono la formazione di anticorpi. Sono

super-antigeni in quanto stimolano la ploriferazione di una larga proporzione di linfociti T e

la liberazione di citochine.

Patogenicità: nell’era pre – antibiotica gli streptococchi erano tra i principali patogeni

umani, dopo l’introduzione degli antibiotici, le malattie streptococciche sono ben

controllate e la morte per tali infezioni è molto rara.

L’unico ospite naturale per S. pyogenes è l’uomo e l’habitat degli streptococchi è

rappresentato in genere dalle vie aeree superiori e vengono trasmessi da individui

portatori ad individui suscettibili per contatti diretti interumani, esempio goccioline.

Malattie da S. pyogenes

1. Malattie suppurative: sono malattie acute che spesso sono purulente e causate

dall’invasione di un tessuto da parte dello streptococco, possono essere localizzate

(faringo – tonsillite, infezioni cutanee, fascite necrotizzante) o sistemiche (Shock settico,

setticemia, febbre puerpeale)

Angine streptococcica:

È la classica faringite o tonsillite caratterizzata da dolore alla cola, faringe edematosa,

arrossata, infiammata, essudato tonsillare, ascessi peritonsillari e febbre. Se l’infezione è

sostenuta da un ceppo produttore di tossina eritrogenica (SPE) può insorgere la

scarlattina caratterizzata da febbre e da un eritema cutaneo dovuto all’azione della

tossina sugli endoteli capillari cutanei.

Infezioni cutanee:

Impetiggine: infezione cutanea superficiale che si presenta come un grappolo di

vescicole che progrediscono e successivamente danno luogo a croste color miele.

Erisipela: infezione dei tessuti cutanei o sottocutanei che si presenta come chiazze

rilevate di colore rosso fuoco con margine ben delimitato a rapida progressione. In

genere interessa solo volto ed estremità inferiori

Fascite necrotizzante: provocata da alcuni sierotipi M in seguito ad infezioni cutanee,

Consiste in lesioni necrotiche che si estendono rapidamente nel sottocutaneo fino alle

fasce muscolari con grave compromissione dello stato generale ed una elevata

mortalità.

Sindrome da shock tossico streptococcica: è dovuta alla liberazione nel circolo

sanguigno di tossine prodotte da S. pyogenes che attivano in maniera massiccia i linfociti

T. L’elevata liberazione di citochine da parte di linfociti T e dei macrofagi attivati porta a

gravi effetti sistemici quali vasodilatazione, caduta della pressione sanguigna shock.

Febbre puerperale: diffusa in passato come complicanza di parti o aborti (fino al 25%

delle morti). Si aveva la moltiplicazione di S. pyogenes nell’utero e una successiva

diffusione alla pelvi ed al peritoneo con setticemia.

61

Ignaz Semmelweis: medico ungherese, che lavorava all’ospedale di Vienna. Dette un

importante contributo nello studio delle trasmissioni batteriche da contatto e

specialmente nella prevenzione della febbre puerperale, che a quell’epoca decimava

letteralmente le puerpere ricoverate negli ospedali viennesi, così come in altri ospedali

europei ed americani. Le cause venivano attribuite alle più fantastiche ipotesi.

Notò che rispetto al padiglione 1 dell’ospedale il padiglione 2 dello stesso ospedale,

gestito non da medici ma esclusivamente da ostetriche, la mortalità per febbre

puerperale era dieci volte più bassa. Ebbe un’intuizione straordinaria, per l’epoca: la

febbre puerperale è una malattia che viene trasferita da un corpo all’altro a seguito del

contatto che i medici e gli studenti presenti in reparto hanno prima con le donne

decedute (di cui si pratica l’autopsia) ed immediatamente dopo con le partorienti che

vanno a visitare in corsia.

Mise quindi in atto una banale disposizione: tutti coloro che entravano nel padiglione 1

sarebbero stati obbligati a lavarsi le mani con una soluzione di cloruro di calce. A questa si

aggiunse la disposizione che tutte le partorienti cambiassero le lenzuola sporche con le

altre pulite. I fatti gli diedero immediatamente ragione. Era il maggio 1847.

Uno dei più gravi errori della comunità scientifica nonostante i risultati (la mortalità per

febbre puerperale passò in poco tempo dall’11% all’1%) il direttore dell’ospedale trovò

irritanti le iniziative di questo straniero ungherese che si arrogava il diritto di emanare

disposizioni che non gli competevano ed offensive per il personale ed onerose per le

pazienti e non gli fece rinnovare il contratto.

Il tragico epilogo: ci vorranno più di quaranta anni prima che la scoperta di Semmelweis

venga accettata ed applicata in modo generalizzato. La dimostrazione della

contaminazione batterica fu data da Pasteur solo nel 1864 e, prima di allora, le scoperte

di Semmelweis vennero screditate e le morti ripresero ad essere ingenti.

Il povero dottor Semmelweis venne licenziato dall’ospedale di Vienna, nonostante i

positivi risultati, per aver dato disposizioni senza averne l’autorità. Tornato in Ungheria

applicò lo stesso metodo all’ospedale di San Rocco a Pest, ottenendo anche qui un

abbassamento significativo dei nuovi casi di febbre puerperale. Ciononostante la

comunità scientifica dell’epoca gli si scagliò contro e Semmelweis finì per essere

ricoverato in manicomio, dove morì nel 1865 a causa delle percosse subite nell’istituto.

30 Aprile 2015

2. Malattie non suppurative: lesioni non purulente che si sviluppano con meccanismi

patogenetici complessi a distanza di alcune settimane da un’infezione da S. pyogenes

(quando i batteri non sono più presenti per azione del sistema immune o della terapia

antibiotica). Sono la glomerulonefrite acuta e la febbre reumatica (malattie gravi).

Febbre reumatica: si sviluppa circa nel 3% degli individui a distanza di 2 – 3 settimane da

una faringite streptococcica non trattata. Causa: poliartrite, febbre e sintomatologia

cardiaca. Ha un’eziopatogenesi complessa, probabilmente su base autoimmune; sono

state dimostrate reazioni crociate tra il carboidrato C del gruppo A e glicoproteine

strutturali delle valvole cardiache.

Glomerulo nefrite acuta: può far seguito prevalentemente, ma non esclusivamente, ad

un’infezione cutanea (2 o più settimane). È causata da alcuni ceppi di S. pyogenes (tipi

62

nefritogeni). Meccanismo patogenetico: formazione di piccoli (solubili) immunocomplessi

tra antigeni streptococcici e rispettivi anticorpi che si arrestano a livello del filtro renale.

- Altri Streptococchi beta – emolitici patogeni:

Streptococchi beta – emolitici di gruppo B: S. agalactie

Era implicato, nel passato, nella mastite bovina che oggi è poco diffusa per il largo impiego

di antibiotici. Fa parte della flora vaginale di circa il 25% delle donne; la percentuale

aumenta durante la gravidanza.

È la causa più frequente di malattie batteriche invasive perinatali nelle prime 4 – 6

settimane di vita, si può avere:

- Acquisizione durante il passaggio nel canale del parto; alta mortalità; polmoniti e

setticemia.

- Trasmissione orizzontale; più di 100 giorni dalla nascita; meningiti.

Streptococchi β-emolitici di gruppo D: E. faecalis

Generano infezioni cutanee; è un patogeno nosocomiale.

Streptococchi alfa – emolitici (viridans):

- Streptococchi orali: S. mutans, S. salivarius, S. anginosus, S. sanguinis, S. mitis

Sono specie generalmente a bassa patogenicità presenti nelle vie aeree superiori e nella

cavità orale; non sono divisibili in gruppi secondo la classificazione di Lancefield. Hanno

bassa virulenza; non hanno capsula né proteina M e non producono leucocidine (sono

abbastanza innocui).

Alcuni sono implicati nell’insorgenza della varie dentale: in individui suscettibili che

consumano carboidrati fermentabili, i microrganismi orali convertono questi carboidrati in

acidi e ciò causa la demineralizzazione dei denti.

Zuccheri (saccarosio) → fermentazione → acido lattico

La specie principale implicata è lo Streptococco mutans.

Alcuni di questi streptococchi possono comportarsi da patogeni opportunisti; in seguito a

chirurgia orale possono entrare nel circolo sanguigno, ed in soggetti con difetti valvolari

possono essere responsabili dell’endocardite batterica subacuta.

Streptococcus pneumoniae (pneumococco):

è uno dei principali patogeni umani responsabile di molte infezioni delle alte vie aeree e

di forme più gravi come polmonite, meningite e sepsi.

Caratteri morfologici: è un batterio gram positivo a forma di punta di lancia o di fiamma

di candela. Sono immobili, asporigeni, capsulati, tipicamente disposti a diplo.

Coltura: si coltivano in Agar sangue; sono catalasi negativi ed anaerobi tolleranti (batteri

lattici); le colture vecchie vanno incontro ad autolisi.

Colonie: le colonie alfa – emolitiche sono lisce, piccole, a goccia di rugiada (capsulati) o

rugose (acapsulati). Le colonie vecchie hanno la forma a pedina di dama o a cratere.

Antigeni e determinanti di patogenicità:

- La capsula, componente strutturale più importante degli pneumococchi, responsabile

della virulenza, è il principale antigene. Ha attività antifagocitaria (10 batteri capsulati

inoculati nella cavità peritoneale sono in grado di uccidere un topolino) ed anti -

opsonizzante. È costituita da grossi polimeri polisaccaridici; ne esistono più di 100 tipi

sierologici indicati da numeri; gli anticorpi anti-capsula sono protettivi.

63

- Proteine di superficie che interferiscono con l’attivazione del complemento, permettono

l’adesione e contribuiscono alla patogenicità.

- IgAproteasi, esoenzima importante come fattore di patogenicità.

- Pneumolisina, appartiene al gruppo delle emolisine O ma non è un’esotossina;

interferisce con l’attivazione del complemento.

Patogenicità:

1-23 sono i tipi più patogeni per l’uomo, sorgente esogena di infezione, da malati o

convalescente a soggetti sani.

>24 sono associati allo stato di portatore (saprofiti delle vie aeree superiori). Il 5 – 60% dei

soggetti sani è un portatore sano di S. pneumoniae. Sorgente endogena di infezione.

La percentuale dei portatori varia con la stagione e con l’età; è più elevata nei bambini

in età scolare o pre – scolare od in adulti in contatto con essi.

Fattori difensivi del tratto respiratorio:

Vibrisse, epitelio muco-ciliato, riflesso epiglottideo, riflesso della tosse, fattori umorali,

macrofagi alveolari.

Fattori predisponenti a un’infezione delle vie respiratorie inferiori:

Infezioni virali, inalazione di gas tossici, fumo di sigaretta, perfrigerazione, intossicazione da

alcool o da farmaci (morfina), anestesia.

Patogenesi dell’infezione:

1. I batteri delle diramazioni bronchiali più profonde iniziano a moltiplicarsi.

2. Si ha l’induzione di una risposta infiammatoria, ed il richiamo di polimorfonucleati e

globuli rossi.

3. Si ha la moltiplicazione degli pneumococchi nell’edema liquido.

4. Si ha la diffusione a tutto il lobo del polmone (polmonite lobare) oppure ai bronchi

(broncopolmonite).

5. Infine si ha la partecipazione dei macrofagi che sostituiscono i neutrofili; opsonine

presenti nell’essudato ed una rapida fagocitosi. La risoluzione avviene in 1-3 settimane

(era pre-antibiotico).

Le complicazioni sono associate ad un maggior rischio di morte.

Le infezioni locali più comuni sono: la pleurite (infiammazione della pleura sovrastante la

lesione polmonare) e l’otite.

Può inoltre causare batteriemia (25 – 30% dei casi), meningite ed endocardite.

Sensibilità ad antibiotici e chemioterapici:

Lo pneumococco rimane la principale causa di otite nei bambini, di polmonite acquisita

in comunità nell’adulto ed è tra i primi patogeni responsabili di meningiti nell’età adulta e

pediatrica. Le infezioni più gravi possono accompagnarsi ad una batteriemia che ha

ancora oggi una mortalità del 25%. Lo pneumococco presenta ancora in Italia una

buona resistenza alle penicilline.

Negli ultimi anni si sono segnalati in varie parti del mondo ceppi resistenti alla penicillina la

cui frequenza mostra una preoccupante tendenza all’aumento. I paesi con più alto tasso

di resistenza sono la Spagna ed alcuni paesi dell’est (40%), Italia, Svezia e Germania (20%).

Il meccanismo di resistenza non sembra dovuto alla produzione di beta – lattamasi, ma

ad una alterazione delle proteine che legano la penicillina (PBP) che presentano una

ridotta affinità per l’antibiotico. 64

Diagnosi di laboratorio delle infezioni streptococciche:

Può essere di due tipi:

- Diagnosi diretta: rilevamento dei batteri direttamente nel campione clinico o loro

isolamento ed identificazione dopo coltura.

- Diagnosi indiretta: rilevamento di anticorpi specifici nel siero del paziente.

Si può quindi effettuare con varie metodologie:

1. Campioni clinici: tampone faringeo, tampone cutaneo, pus, espettorato, sangue, liquor.

2. Esame batterioscopico: ha valore nel caso di campioni monomicrobici (es liquor), e

comprende la colorazione di gram, dove si osservano cocchi gram positivi, disposti a

catenelle o di forma lanceolata disposti a diplo.

3. Semina: si effettua in agar sangue di pecora e si incuba per 24 – 48 ore in microaerofilo.

S. pyogenes ha colonie piccole, trasparenti o leggermente opache, con vistoso alone;

mentre le colonie di S. pneumoniae presentano una caratteristica depressione al centro

ed alfa – emolisi.

4. Identificazione presuntiva: comprende l’osservazione del tipo di emolisi e la sensibilità

alla bacitracina (gli streptococchi di gruppo A sono insensibili alla bacitracina).

4. Identificazione finale: esecuzione di test biochimici con metodi semiautomatizzati.

Genere Mycobacterium:

I micobatteri appartengono alla famiglia delle Mycobacteriaceae. Il genere comprende

oltre 100 specie che si presentano come cellule di forma bastoncellare, sono batteri

aerobi, immobili, asporigeni e presentano una caratteristica parete cellulare, ricca in lipidi

complessi, polisaccaridi e glicolipidi, presenta inoltre una membrana esterna denominata

micomembrana. Le caratteristiche della parete fanno sì che i micobatteri non si colorino

con la colorazione di Gram ma piuttosto mediante la colorazione di Ziehl-Neelsen, che

evidenzia le proprietà tintoriali note come acido-alcol resistenza (AAR). Tale proprietà

consiste nella capacità dei batteri di trattenere, una volta colorati con carbolfucsina, la

colorazione rossa anche quando sottoposti a trattamenti decoloranti energici con acidi e

alcol.

Peculiarità strutturali: la parete dei micobatteri

La parete è estremamente ricca di lipidi: cere, acidi micolici (fino al 60% del peso secco);

essa determina molte delle caratteristiche peculiari dei micobatteri:

Resistenza alla colorazione

 Alcol-acido resistenza

 Lento ritmo di crescita

 Resistenza all’essiccamento

 Crescita in ammassi

 Resistenza all’uccisione intracellulare.

Suddivisione dei micobatteri:

I micobatteri vengono suddivisi in due grandi gruppi:

I micobatteri a lenta crescita (M. tuberculosis, M. leprae e M. Ulcerans).

 I micobatteri a rapida crescita che comprendono specie prevalentemente ambientali

 e non di interesse per la patologia umana.

Il genere comprende numerosissime specie: 65

Innocui saprofiti, comuni abitanti del suolo e delle acque (M. gordonae, M. vaccae, M.

 smegmatis)

Patogeni franchi, responsabili di importanti malattie nell’uomo come la tubercolosi e la

 lebbra (M. tuberculosis, M. bovis, M. leprae)

Patogeni opportunisti, in soggetti immunocompromessi (M. avium, K. Kansasii, M.

 scrofulaceum).

Coltura:

Sono aerobi obbligati, la crescita è inibita anche da una piccola diminuzione della

tensione di ossigeno (infezione tipicamente polmonare).

Lento ritmo di crescita: il tempo di generazione di M. tuberculosis è di circa 12h e le

colonie sono visibili in 2-3 settimane.

Non sono molto esigenti, ad eccezione di M. leprae che non può essere coltivato in vitro,

crescono bene su terreni semplici.

Terreni di coltura solidi:

Terreni organici complessi: terreno di lowenstein-jensen o terreno di petragnani, sono

terreni a base di tuorlo d’uovo, fecola di patate, glicerolo e Sali. Le colonie hanno un

aspetto rigoglioso, a cavolfiore e sono giallastre.

Terreni semisintetici: terreni di middlebrook 7H10, 7H11 all’acido oleico e albumina. Le

colonie non sono pigmentate, se si esclude un lieve color crema, sono piatte, ruvide e

con margini irregolari.

Terreni di coltura liquidi:

Terreni semisintetici: terreno di middlebrook 7H12. Le colonie crescono in ammassi

compatti alla superficie del terreno e possiamo ottenere una crescita dispersa

aggiungendo dei tensioattivi.

Resistenza nei confronti di agenti fisici e chimici:

I micobatteri sono resistenti all’essiccamento tanto che possono rimanere vivi

nell’espettorato essiccato per 6-8 mesi.

Sono sensibili al calore umido e vengono inattivati con la pastorizzazione (65°C per 30min).

Mycobacterium tuberculosis e la tubercolosi:

Mycobacterium Tuberculosis è l’agente eziologico della tubercolosi (TB), un’antica

malattia polmonare cronica.

M. Bovis è l’agente eziologico della TB negli animali.

Epidemiologia della tubercolosi:

Fino alla metà dell’800 la tubercolosi era una malattia molto diffusa; l’introduzione della

vaccinazione e della chemioterapia portò ad una progressiva riduzione dei casi almeno

nei paesi industrializzati.

Verso la metà degli anni ’80 si è assistito ad un’inversione di tendenza (recrudescenza)

dovuta a:

- Pandemia da HIV (virus dell’immunodeficienza umana)

- Immigrazione dai paesi dove la malattia è endemica

- Diffusione di ceppi di M. tuberculosis multiresistenti ai farmaci.

66

L’OMS indica circa 1,5-2milioni di decessi all’anno per TB, 8-10 milioni il numero di nuovi

casi e 30 milioni il numero di pazienti con TB attiva. Il 95% dei casi si registra nei paesi in via

di sviluppo, in particolare nell’Africa sub-sahariana e alcuni paesi del sud-est asiatico. In

Italia i nuovi casi censiti annualmente si aggirano intorno alle 6000 unità.

Caratteristiche generali:

Una delle principali caratteristiche di M. tuberculosis è la capacità di resistere all’azione

battericida dei macrofagi, mediante un meccanismo che prevede l’inibizione della

fusione lisosoma-fagosoma. Il micobatterio rimane così in un vacuolo non acidificato, in

cui sono assenti gli enzimi e molecole ad azione microbicida e dove il micobatterio è in

grado di replicarsi attivamente.

Misure di controllo

Le misure di controllo possono essere 3:

- Chemioterapia: ostacolata dall’insorgenza di ceppi di M. tuberculosis multiresistenti ai

farmaci (MDR). Vi sono 50 milioni di individui infettati con MDR, si ricercano infatti nuovi

farmaci antitubercolari.

- Vaccinazione con M. Bovis, bacillo di Calmette e Guérin (BCG): questa vaccinazione

previene le forme di TB nei bambini ed è parzialmente efficace contro la TB polmonare

nell’adulto. Viene ricercato un nuovo vaccino antitubercolare da utilizzare anche in

soggetti infettati con HIV.

- Precoce identificazione dei casi infetti: questa misura di controllo è ostacolata dal lento

ritmo di crescita che richiede tempi molto lunghi per l’isolamento colturale (4-8

settimane) e l’esecuzione dell’antibiogramma (ulteriori 2-3 settimane). Devono essere

sviluppati metodi rapidi di diagnosi di laboratorio.

Patogenesi della Tubercolosi

Mycobacterium Tuberculosis si trasmette per via aeree superiori da un paziente malato

con TB polmonare attiva ed aperta e si ritiene siano sufficienti pochi batteri per iniziare nel

nuovo paziente infettato il ciclo patogenetico di infezione. Il bacillo viene inalato in

piccolissime goccioline (diametro < 6µm) di espettorato o di saliva da soggetti infetti

(tosse) od in particelle essiccate di polvere.

Il bacillo, una volta raggiunto lo spazio alveolare, viene fagocitato dai macrofagi alveolari

dove può essere rapidamente ucciso oppure resistere a tale azione microbicida; nel

primo caso l’infezione non ha luogo e l’ospite non matura alcuna risposta immunitaria

specifica. Quando invece i bacilli resistono all’azione microbicida dei macrofagi si ha

moltiplicazione attiva all’interno del macrofago e i micobatteri possono infettare anche

altri fagociti e cellule epiteliali presenti in prossimità del sito di infezione.

La moltiplicazione cellulare richiama cellule del sistema immunitario che iniziano ad

infiltrarsi e a organizzare il tipico granuloma attorno al sito di infezione primaria. La

presenza di leucociti e la secrezione di citochine e chemochine ad azione

antinfiammatoria inducono la comparsa della tipica necrosi caseosa.

Nel 90-95% dei casi l’ospite è in grado di circoscrivere e controllare l’infezione e nell’ospite

permane solo una lezione nel sito di infezione (complesso primario). In questi soggetti il

bacillo non viene completamente ucciso ma permane in una fase di latenza; viene a

stabilirsi un equilibrio tra M. tuberculosis e il sistema immunitario dell’ospite tale da

impedire la moltiplicazione del bacillo e non far scatenare la malattia. La fase di latenza,

clinicamente asintomatica, può perdurare anche per decenni e può sfocare nel 5-10%

dei casi in una riattivazione dell’infezione con comparsa di TBC attiva.

67

In questi casi, come anche quando l’infezione primaria non viene controllata (il 5-10% di

pazienti che non riescono a circoscrivere l’infezione, che sono individui suscettibili), la

moltiplicazione del batterio richiama cellule del sistema immunitario inducendo ad uno

stato infiammatorio che causa necrosi caseosa e danno tissutale che sfocia nella

comparsa delle tipiche caverne presenti a livello del parenchima polmonare.

Sebbene la TB si presenti, nella maggior parte dei casi, nei polmoni, possono essere colpiti

tutti gli organi (reni, ossa, linfonodi, cute ecc..).

Nei neonati o in soggetti con deficit immunitari si può assistere a una moltiplicazione

incontrollata del bacillo, con comparsa di una infezione disseminata che può anche

evolvere in meningite tubercolare.

Test tubercolinico

È un test cutaneo che permette di identificare i soggetti precedentemente infettati con

M. tuberculosis (infettati, ma non malati).

Consiste in un’iniezione intradermica di una miscela di proteine del batterio (tubercolina).

- Preparazione della tubercolina:

Prima veniva usata la tubercolina di Koch, ossia un filtrato di coltura di M. tuberculosis,

concentrato 10 volte e addizionato con glicerina. Adesso viene usato PPD (purified

protein derivative) ossia un precipitato della vecchia tubercolina di Koch con parziale

purificazione delle proteine a basso peso molecolare.

- Esecuzione della prova:

Tine test: più semplice da eseguire e meno riproducibile.

Intradermoreazione alla mantoux: consiste nell’inoculazione intradermica nella cute

dell’avambraccio di una dose standard di PPD (5 unità in 0,1ml negli adulti, 1 unità nei

bambini o nei soggetti in cui si sospetta un’infezione in atto).

- Interpretazione della prova: 68

La lettura viene fatta dopo 48-72 h e viene misurata l’area di indurimento attorno alla

zona di inoculo. I risultati possono essere i seguenti:

Individui PPD +: diametro > di 10mm; precedente infezione con MTB; risposta

 cellulo mediata con accumulo nel punto di inoculo di macrofagi e linfociti.

Individui PPD -: diametro < di 5mm, possiamo ripetere la prova con 25 unità e poi

 con 200 unità.

Risultato dubbio: diametro compreso tra 5 e 10mm; probabile cross-reattività

 con micobatteri ambientali.

Vaccino antitubercolare

M. Bovis bacillo di Calmette e Guérin (BCG) è ancora oggi l’unico vaccino disponibile

contro la TBC (vivo attenuato).

1908: Albert Calmette e Camille Guérin (BCG) isolano un ceppo di M. Bovis da un caso di

mastite bovina.

1921: 13 anni più tardi e dopo 230 passaggi (1 ogni 3 settimane) su patata biliata e

glicerinata ottennero un ceppo che aveva perso la sua virulenza per gli animali.

1924: Si iniziò a somministrare il vaccino per via orale a bambini con alto rischio di

contrarre la malattia (con almeno un genitore ammalato).

È ad oggi uno dei vaccini più usati al mondo. Relativamente sicuro, stabile e prodotto a

basso costo. Mostra un’efficacia protettiva molto variabile (0-80%).

Motivi della scarsa efficacia del BCG come vaccino antitubercolare:

Fattori legati al vaccino: differenze nei ceppi vaccinali utilizzati, proporzione di bacilli vivi

nella preparazione vaccinale, scarsa capacità di replicarsi nell’ospite, scarsa capacità di

stimolare tutte le popolazioni linfocitarie, mancanza di importanti antigeni espressi da

micobatteri virulenti.

Il genoma di M. tuberculosis e di BCG sono stati completamente sequenziati, dall’analisi

comparativa delle sequenze è emerso che BCG manca di una serie di sequenze

genomiche (RD, regioni di differenza), è quindi un mutante delezionale.

Fattori legati all’ospite: fattori genetici, nutrizione, infezioni concomitanti, esposizione a

micobatteri ambientali.

La vaccinazione antitubercolare in Italia:

Viene praticata solo nei soggetti PPD-. È obbligatoria per: coabitanti in nuclei familiari di

ammalati di TBC, addetti ad ospedali o cliniche, studenti di medicina o scienze

infermieristiche, militari all’atto dell’arruolamento.

Somministrazione:

Iniezione intradermica in un’unica dose:

2-3 settimane: papula indurita di ca. 5mm di diametro

6-8 settimane: pustola ulcerazione

6-8 mesi: la lesione scompare lasciando solo una decolorazione della cute

Diagnosi di laboratorio

1) Campioni clinici: espettorato, urine, liquor, lavaggi bronchiali o gastrici, biopsie,

sangue, feci. I campioni vengono raccolti di prima mattina e ne vengono raccolti da 3

a 5 in giorni successivi per ovviare all’irregolarità nella liberazione dei bacilli dai foci

bronchiali.

2) Trattamento dei campioni clinici: trattamento con NaOH al 2% 8antibatterico) e N-

acetil-cisteina (NALC) allo 0,5% (mucolitico). Neutralizzazione con tampone fosfato

0.067M, pH 6.8). Concentrazione tramite centrifugazione.

69

3) Esame batterioscopico: permette di rilevare la presenza di batteri alcol-acido resistenti

nel campione clinico (unica modalità di diagnosi nei paesi in via di sviluppo). La

colorazione di Ziehl-neelsen dell’espettorato ha una sensibilità del 20-40% rispetto

all’esame colturale.

4) Esame colturale: semina su terreni solidi/liquidi

5) Incubazione delle colture e identificazione (fino a 42 giorni): benché i metodi

tradizionali siano altamente standardizzati, risultano estremamente lenti per fornire dei

risultati che abbiano una rilevanza sul piano clinico. L’identificazione di M. tuberculosis

secondo le procedure convenzionali può richiedere dalle 4 alle 6 settimane. Ulteriori 3-6

settimane devono inoltre essere considerate per la determinazione della suscettibilità ai

farmaci del ceppo isolato.

6) Metodi rapidi per la diagnosi di infezione tubercolare (teniche di amplificazione

molecolare).

Terapia antitubercolare

Fino al 1940 nessuna terapia antibiotica era disponibile per la tbc: la cura consisteva nel

riposo o nell’aria pura (sanatori). Nel 1944 fu introdotta la streptomicina come farmaco

antitubercolare.

La TBC è una malattia curabile, il trattamento deve prevedere l’impiego di più farmaci

per prevenire l’insorgenza di resistenze. Il trattamento deve durare abbastanza a lungo.

Terapia standard con farmaci di prima scelta (nelle aree in cui il micobatterio è sensibile):

Nei primi 2 mesi: Isoniazide, Rifampicina, Pirazinamide, Etambutolo o streptomicina.

Nei successivi 4 mesi: Isoniazide e Rifampicina.

Nelle aree di resistenza o nei soggetti che non possono essere curati con i farmaci di

prima linea vengono usati quelli di seconda scelta:

Famiglia Farmaco Meccanismo d’azione

Fluorochinoloni Ofloxacina Inibitori della DNA girasi

Ciprofloxacina (sintesi del DNA)

Aminoglicosidi iniettabili Amikacina Inibitori della sintesi proteica

Kanamicina

Polipeptide ciclico Capreomicina Inibitore della sintesi

proteica

Carbotionamide Etionamide Inibisce sintesi ac. Micolici

Analoghi di D-ala Cicloserina Inibitori della sintesi di

Acido para-amino-salicilico peptiglicano

M. tuberculosis multiresistente:

Ceppi MDR: resistenti ai due farmaci più attivi contro M. tuberculosis: isoniazide e

rifampicina

Ceppi XDR (extensively drug-resistant): sono ceppi MDR resistenti anche ai fluorochinoloni

(ofloxacina, momoxifloxacina) ed almeno ad uno dei 3 farmaci di seconda scelta

iniettabili (amikacina, capreomicina o kanamicina).

70 8 Maggio 2015

I virus:

La struttura base dei virus è costituita da un acido nucleico (DNA o RNA) racchiuso in un

rivestimento di natura proteica denominato capside. Il genoma virale, trasferito da cellula

a cellula, deve contenere le informazioni sufficienti per garantire la propria sopravvivenza

e propagazione.

L’involucro è chiuso ed è in grado di proteggere il genoma virale durante il passaggio da

una cellula all’altra; il genoma ha la capacità di codificare per proteine strutturali senza

esaurire la capacità codificante (economia genetica); il virus ha la capacità di esprimere

specifiche strategie di ingresso e liberazione dalla cellula ospite.

Proprietà fondamentali dei virus:

Proprietà caratteristiche che distinguono i virus dagli altri microrganismi:

1) Hanno piccole dimensioni (diametro 20 – 300 nm – S. Aureus 1000 nm); passano

attraverso i filtri che trattengono i batteri.

2) Composizione chimica semplice; alcuni sono composti da acidi nucleici e poche

proteine.

3) Architettura a subunità; strutture rigorosamente geometriche; simmetriche icosaedriche

o elicoidali.

4) Informazione genetica in forma di DNA o RNA; presenza di un solo tipo di acido

nucleico; il genoma può essere segmentato.

5) Replicazione esclusivamente intracellulare; sono parassiti intracellulari obbligati.

6) Fase di eclissi; assenza di scissione binaria; montaggio di componenti proteiche ed

acido nucleiche sintetizzate indipendentemente.

7) Mancanza di ribosomi, mitocondri ed altri organuli; nessuna produzione autonoma di

ATP.

8) Mancanza di parete cellulare o di acido muramico.

9) Insensibili agli antibiotici e chemioterapici.

10) Sensibili all’interferone. Talvolta cristallizzabili.

Morfologia:

Particella virale o virione: acido nucleico (DNA o RNA) più il capside.

Capside: involucro di natura proteica (dal latino capsa=scatola) formato da unità di base

dette protomeri, costituiti da una solo catena polipeptidica.

Core: acido nucleico (DNA o RNA) associato a proteine.

Core + capside → nucleocapside.

I virus hanno una grande varietà di forme morfologiche; ma si differenziano

principalmente in due gruppi: virus a DNA e virus a RNA.

Le diverse subunità proteiche che formano il capside sono tenute insieme da legami non

covalenti e si possono diversamente disporre secondo strutture di tipo cubico-icosaedrico

o elicoidale.

Nella simmetria icosaedrica, le diverse unità morfologiche si dispongono a formare un

guscio quasi sferico, all’interno del quale è contenuto l’acido nucleico.

Nella simmetria elicoidale i singoli protomeri (unità proteiche) si distribuiscono secondo un

asse elicoidale che segue l’andamento del genoma virale disposto all’interno, formando

un contenitore di forma bastoncellare. 71

I virus a DNA hanno prevalentemente una simmetria icosaedrica, quelli a RNA possono

assumere entrambe le simmetrie. Fanno eccezione i poxvirus (grandi virus a DNA) il cui

virione ha una struttura complessa non ancora completamente definita.

Distinguiamo tre categorie principali di virus:

1. Virus nudi e virus rivestiti: a seconda della presenza o meno di un involucro detto

pericapside.

2. Virus icosaedrici e virus elicoidali: a seconda della simmetria del capside.

3. Virus complessi: sono ad esempio batteriofagi, poxvirus, retrovirus che hanno altre

caratteristiche strutturali.

Capside Icosaedrico: Le catene polipeptidiche si dispongono sulla superficie di un

icosaedro virtuale in modo da formare un guscio isometrico.

L’icosaedro è un solido con 12 vertici, 20 facce triangolari

equilatere e 30 spigoli.

Le facce dell’icosaedro sono costituite dalle proteine del

capside. Le catene polipeptidiche si ripiegano e formano i

protomeri; poi più protomeri si associano a formare i

capsomeri (che possono essere esameri o pentameri) che

vanno a costituire le facce.

In alcuni virus però i capsomeri sono tutti uguali; mentre in

altri i capsomeri sono diversi a seconda che siano nelle

facce o negli spigoli dell’icosaedro: le proteine pentameriche formano i vertici e le

proteine esameriche formano gli spigoli.

Ai virus a simmetria icosaedrica appartengono sia virus nudi che rivestiti. I più piccoli virus

animali identificati hanno un capside icosaedrico.

72

Capside elicoidale:

Le singoli unità protomeriche interagiscono tra loro e con

l’acido nucleico a formare strutture tubulo-filamentose che

possono essere rigide (in alcuni virus vegetali) o flessibili

(orthomixovirus). La lunghezza dell’elica è determinata dalla

lunghezza dell’acido nucleico e il diametro dal numero di

unità contenute nella singola spira.

Virus nudi: protomeri molto compatti.

Virus rivestiti: protomeri più lassi, il capside si avvolge su se

stesso ed è circondato dal pericapside.

Involucro:

L’involucro è costituito da proteine virus specifiche, lipidi e carboidrati che derivano dalla

cellula ospite.

-Viene acquisito in una fase tardiva del ciclo di replicazione.

-A causa della natura lipidica viene rimosso dal trattamento con solventi dei lipidi (etere,

cloroformio) e quindi il virus perde la sua capacità infettante.

- L’involucro contiene gli antirecettori per l’adsorbimento

- In alcuni virus alcune glicoproteine virali protrudono a formare delle spicole.

Alcune proteine virali possono essere unite covalentemente a carboidrati e formare

glicoproteine.

Struttura del genoma:

I virus possono essere dotati di genoma a DNA o a RNA. Il genoma virale è il depositario

dell’informazione genetica e codifica per proteine con funzione differente: le proteine

strutturali, che entrano a far parte del virione, e le proteine funzionali che sono necessarie

per la replicazione virale.

Virus a RNA (ribovirus):

La maggior parte dei virus animali conosciuti possiede un genoma a RNA. I genomi a RNA

sono più piccoli di quelli a DNA. Tutte le famiglie, eccetto quella dei retrovirus, presentano

un genoma aploide che può dare più varianti genomiche e produrre quindi differenze

nelle modalità di replicazione, nell’espressione genica e nell’assemblaggio dei virioni.

Virus a DNA (deossiribovirus):

Sette famiglie di virus possiedono un genoma a DNA. Con poche eccezioni i virus animali

a DNA hanno tutti un genoma aploide a doppio filamento. La molecola di DNA può

essere lineare o circolare e le sue dimensioni variano all’interno delle differenti famiglie; la

grandezza del genoma dà misura della complessità del virione e della sua replicazione.

I virus a DNA tendono ad avere una minore variabilità rispetto a quelli a RNA; la ragione di

ciò deve essere ricondotta al fatto che la duplicazione del genoma dei virus a DNA

dipende dalla DNA polimerasi cellulare, un enzima abbastanza fedele e dotato di attività

di “correttore di bozze”.

Proteine associate al virione:

Sono presenti in molti virus delle proteine con attività enzimatica necessaria nelle prime

tappe della replicazione: enzimi necessari per la sintesi di mRNA, trascriptasi inversa

(necessaria nei retrovirus), proteasi, endonucleasi…

73

Classificazione dei virus:

Nei virus a DNA prevalgono i virus a doppio filamento mentre nei virus a RNA prevalgono i

virus a doppio filamento.

Replicazione dei virus animali:

Il virus può esprimere la sua attività biologica solo all’interno di una cellula ospite che

permetta la completa espressione del suo genoma.

La sensibilità di una cellula a un determinato virus è condizionata dalla presenza di

adeguati recettori cellulari che permettono l’attacco del virus alla cellula ospite, mentre

la permissività dipende dai meccanismi molecolari-cellulari che risultano adeguati alla

completa trascrizione del genoma virale e alla sintesi delle proteine.

Nel caso in cui ci sia l’infezione di una cellula sensibile e permissiva, il virus può portare a

termine il suo ciclo di replicazione che, solitamente, viene suddiviso in diverse fasi:

adsorbimento, penetrazione, scapsidazione, espressione e replicazione del genoma,

montaggio e liberazione del virione maturo.

Ciclo replicativo dei virus:

Fase 1: Adsorbimento

Consiste nell’interazione tra proteine presenti sulla superficie del virione (antirecettori) e

molecole cellulari di superficie (recettori).

I recettori virali sono molecole presenti sulla superficie cellulare e possono essere proteine

o molecole di acido sialico. Siccome le molecole contenenti carboidrati sono sulla

membrana di molti tipi di cellule, i virus che li utilizzano come recettori hanno un ampio

spettro d’ospite.

Alcuni virus, oltre al legame con il recettore primario, richiedono per il loro adsorbimento

sulla cellula anche l’interazione con molecole secondarie definite corecettori.

Il legame tra recettore cellulare ed anti recettore virale determinano la specificità di

specie (ogni specie ha i sui virus e normalmente ciascun virus infetta la propria specie;

tuttavia non è sempre così ma si può verificare il “salto di specie” ovvero il virus mutando

riesce ad infettare anche altre specie) e l’infettività preferenziale per certi tessuti

dell’organismo ospite (ovvero un virus infetta solo le cellule dell’organismo che

presentano i recettori specifici; ad esempio il virus del raffreddore avrà i suoi recettori sulle

cellule epiteliali della mucosa nasale).

I virus rivestiti hanno gli anti – recettori localizzati a livello delle spicole, un esempio è il virus

influenzale; i virus nudi possono presentare gli anti – recettori ubicati in rientranze che

solcano la 74

superficie del virione.

Virus diversi possono legarsi allo stesso recettore ed alcuni virus possono riconoscere più di

un recettore; inoltre recettori diversi possono agire in sequenza (primo contatto,

successiva stabilizzazione).

Le interazioni che gli anti – recettori virali instaurano con i recettori delle cellule ospite sono

di tipo sterico; la complementarietà spaziale permette la formazione di legami deboli.

L’adsorbimento è un processo indipendente dalla temperatura e non richiede l’intervento

di reazioni che producono energia.

Fase 2: Penetrazione

Subito dopo l’adsorbimento il virus penetra nella cellula attraverso diversi meccanismi che

richiedono l’impiego di energia da parte della cellula.

I virus rivestiti hanno un doppio strato fosfolipidico che circonda il nucleocapside e,

l’entrata di questi virus prevede la fusione dell’envelope virale con la membrana cellulare,

attraverso un processo mediato dalle glicoproteine virali presenti sulla superficie del

virione.

Il meccanismo di penetrazione del virus nudo consiste nella traslocazione dell’RNA virale

attraverso la membrana citoplasmatica; a seguito dell’adsorbimento del virus alla cellula

ospite, una proteina virale va a formare un poro a livello della membrana cellulare

attraverso il quale l’RNA virale viene introdotto nella cellula (viropressi = endocitosi

mediata da recettori)

Fase 3: Scapsidazione

In questa fase il genoma virale si separa dalle proteine che lo rivestono.

Alcuni virus si ritrovano all’interno della cellula ospite come complesso nucleoproteico e

quindi richiedono una fase di diassemblaggio per liberare il proprio genoma. Per molti

virus le proteine virali si disaggregano spontaneamente o per l’intervento di proteasi

cellulari; in alcuni virus che penetrano per endocitosi la scapsidazione può avvenire per

azione di enzimi lisosomiali che si riversano all’interno dei vacuoli fagocitari.

Dopo la scapsidazione il genoma virale può rimanere nel citoplasma o entrare nel nucleo:

la maggior parte dei virus a RNA si replicano nel citoplasma perché non richiedono fattori

nucleari mentre, la maggior parte dei virus a DNA (es. retrovirus) devono entrare nel

nucleo poiché la loro replicazione richiede l’uso di enzimi e altri fattori presenti nel nucleo

cellulare; per cui questi virus devono attraversare sia la membrana plasmatica e/o

endosomiale e anche la membrana nucleare.

Fase 4: Sintesi proteica (trascrizione e traduzione) e duplicazione dell’acido

nucleico

Una volta che il genoma virale si è liberato del capside e ha raggiunto la propria sede

inizia la sintesi delle macromolecole virali. Il risultato finale di questa fase è la produzione

di numerose copie di componenti strutturali e genomici necessari per la formazione della

nuova progenie e, per far ciò, i virus devono sfruttare l’apparato biosintetico cellulare.

La fase che più dipende dalla cellula è la sintesi proteica effettuata dagli apparati

protein-sintetici cellulari; i virus devono presentare ai ribosomi cellulari i propri mRNA in

modo tale che questi vengano riconosciuti e tradotti.

Nei virus a DNA la traduzione dell’mRNA avviene nel citoplasma; mentre il montaggio, la

duplicazione e la trascrizione avvengono nel nucleo. Ad eccezione dei poxvirus.

75

Nei virus a RNA invece trascrizione, traduzione e montaggio avvengono nel citoplasma

ad eccezione del virus influenzale.

Nelle cellule superiori non esistono RNA polimerasi – RNA dipendenti.

Poxvirus: virus complessi a DNA che si replicano nel citoplasma. Hanno una RNA-

polimerasi- DNA dipendente associata al virione. Trascrizione, replicazione e

assemblaggio avvengono in zone dette “fabbriche di virus” localizzate nel citoplasma.

Replicazione del virus a RNA:

I virus a RNA sono organismi che presentano l’informazione genetica codificata da una

molecola di RNA. La cellula ospite non possiede polimerasi capaci di sintetizzare RNA su

stampi di RNA; pertanto i virus con questo genoma devono codificare per una RNA

polimerasi RNA dipendente (RpRd).

Possono essere distinte quattro diverse strategie replicative:

Ribovirus a genoma positivo: (es: Picornaviridae, Enterovirus, Rhinovirus)

I virus che hanno RNA monocatenario, monofilamento a polarità positiva non necessitano

di trascrivere il loro genoma poiché il loro acido ribonucleico è a polarità positiva e quindi

può funzionare da mRNA ed essere così immediatamente tradotto. Si dice che ha un

genoma infettante in quanto è capace di portare alla produzione di particelle virali

complete anche quando privato di tutti i componenti proteici. I prodotti virali

comprendono sia proteine strutturali che funzionali, queste ultime sono fondamentali per

la sintesi dei nuovi genomi. Affinché l’RNA virale si replichi è necessaria una RpRd capace

di copiare RNA in uno stampo di RNA. L’RNA genomico deve, dapprima, essere trascritto

in RNA complementare a polarità negativa che, a suo volta, costituisce lo stampo per la

sintesi di RNA di progenie (a polarità positiva).

Ribovirus a genoma negativo: (es: influenza, parotite, morbillo)

Questi virus devono provvedere subito alla trascrizione del loro genoma dal momento che

l’RNA a polarità negativa non può essere tradotto. In questo caso l’RNA non funge da

messaggero e quindi i virus per replicarsi devono portarsi dietro già preformata la RNA

polimerasi RNA dipendente che permette di sintetizzare un RNA complementare a

polarità positiva che funge da messaggero e fa da stampo per nuovi filamenti di RNA a

polarità negativa. 76

Virus con RNA bicatenario: (es: reoviridae)

L’RNA bicatenario è suddiviso in 10-12 segmenti. Il capside in questi virus è costituito da

due strati sovrapposti e nel citoplasma perde solo lo strato più esterno provocando così la

permeabilizzazione dello strato sottostante con conseguente attivazione della RpRd che

porta alla sintesi di tanti mRNA quanti sono i segmenti. I messaggeri prodotti vengono sia

tradotti portando alla produzione di proteine virali, sia trascritti in RNA negativo, per

assumere poi la struttura bicatenaria che andrà a costituire il genoma della progenie.

14 Maggio 2015

Virus con RNA diploide – retrovirus (es: retrovirus HIV)

Questi virus hanno la caratteristica di avere un genoma costituito da due molecole

identiche di RNA a polarità positiva. L’RNA genomico non viene immediatamente

tradotto ma funziona da stampo per la sintesi di una molecola di DNA che inizialmente ha

una struttura monocatenaria e che successivamente diventa bicatenaria. Questo

processo è noto come retrotrascrizione e avviene ad opera di una DNA polimerasi RNA

dipendente o trascrittasi inversa (RT) presente nel virione.

Il DNA bicatenario migra quindi nel nucleo e si integra al genoma della cellula ospite e

viene così trascritto dagli enzimi cellulari nei diversi mRNA, dando luogo ad un’infezione

produttiva, può stabilire un’infezione latente o possono essere espresse solo alcune

proteine.

Replicazione dei virus a DNA:

Questi virus hanno il genoma formato da una molecola di DNA solitamente bicatenaria e

lineare. La sintesi degli mRNA virali così come la replicazione del genoma avvengono nel

nucleo, a eccezione dei poxvirus che si replicano completamente nel citoplasma. La

replicazione di alcuni virus a DNA avviene solo in cellule in via di replicazione altri, invece,

producono delle proteine che inducono la cellula a entrare nella fase di replicazione.

Analogamente alle cellule la replicazione del DNA è simmetrica e semi conservativa.

Fase 5: Montaggio

Questa fase consiste nell’assemblaggio delle particelle nelle rispettive strutture elicoidali o

icosaedriche e si verifica quando sono sintetizzati gli acidi nucleici e le proteine del

capside.

- Incapsidamento: avviene nel citoplasma o nel nucleo grazie a fenomeni di

automontaggio, ossia un processo spontaneo per cui le sub unità che costituiscono una

struttura vanno automaticamente a disporsi nello spazio in modo tale da formare la

struttura. 77

Vantaggi: risparmio energetico e genetico. Non sono richiesti enzimi o altri apparati. Le

sub unità difettose vengono scartate automaticamente in quanto non possiedono

idonea configurazione e proprietà di legame.

- Maturazione: insieme di modificazioni biochimiche che rendono più stabile il

nucleocapside.

Fase 6: liberazione del virione maturo

Avviene con due modalità diverse nei virus nudi o rivestiti:

- Nei virus nudi avviene per lisi cellulare;

- Nei virus rivestiti avviene per gemmazione attraverso siti specifici della membrana, il virus

acquista il suo involucro di lipidi della membrana cellulare e di glicoproteine virali mentre

abbandona la cellula.

Se questo sistema non è troppo accentuato la cellula può rimanere vitale.

Coltivazione dei virus:

I virus sono parassiti intracellulari che richiedono cellule viventi per la loro replicazione. La

loro propagazione è impossibile in terreni acellulari, come invece avviene per batteri o

funghi.

In passato la coltivazione dei virus animali richiedeva l’inoculazione in animali suscettibili

con problemi di ordine etico e tecnico. In alcuni casi, tali problemi sono stati superati con

la coltivazione in uova embrionate.

Oggi per l’isolamento virale si usano colture cellulari.

Colture primarie:

Ottenute direttamente da organi o tessuti animali od umani dopo trattamento con enzimi

proteolitici. Sono difficili da coltivare perché hanno un periodo di vita limitato (i fibroblasti,

che sono i più longevi, possono subire non più di 30 – 40 passaggi prima di morire).

Linee cellulari:

Sono ottenute da tessuto neoplastico, hanno perso l’inibizione da contatto e possiedono

una configurazione cromosomica eteroploide. Sono più semplici da coltivare ed hanno

una vita praticamente illimitata; tuttavia risultano meno sensibili all’infezione virale.

La propagazione delle colture cellulari si ottiene fornendo loro dei terreni di coltura:

Tali terreni consistono in soluzioni isotoniche bilanciate di sali, con l’aggiunta di

aminoacidi, acidi grassi, carboidrati, vitamine.

Queste soluzioni vengono tamponate con bicarbonato a pH 7.2 e contengono un

indicatore di pH come il rosso fenolo

Procedimento:

Si prende la soluzione che contiene il virus, si centrifuga e nel surnatante ci sarà il virus

(depositati ci saranno detriti cellulari, batteri e miceti). Il surnatante viene poi trasferito in

una nuova provetta e poi inoculato in colture cellulari. Dopo incubazione si possono

osservare cellule normali o un effetto citopatico (le cellule sono state infettate dal virus).

Identificazione presuntiva mediante osservazione dell’effetto citopatico (ECP):

L’effetto citopatico è un danno dovuto all’infezione virale produttiva, spesso evidenziato

come una modificazione morfologica cellulare.

Può essere evidenziato osservando al microscopio ottico direttamente le cellule infettate

o dopo loro colorazione con ematossillina – eosina o Gimsa.

Può svilupparsi da 1 giorno a 2 – 3 settimane dall’infezione.

78

Alcuni effetti citopatici caratteristici sono:

- Aggregazione a grappolo delle cellule (adenovirus)

- Emoadsorbimento (influenza virus A)

- Formazione di sincizi (virus respiratorio sinciziale)

- Necrosi e lisi cellulare (picornavirus/echovirus 3)

- Trasformazione (virus oncogenico es HTLV-1)

Effetti dei virus sulle cellule ospiti:

- Infezione litica o citocida: morte della cellula infettata. Si può avere la lisi per scoppio e

liberazione della progenie virale; oppure la lisi per blocco delle sintesi macromolecolari

della cellula ospite causato da talune proteine virali o dalla competizione tra gli mRNA

virali e cellulari per i ribosomi.

- Infezione persistente: la cellula produce continuamente il virus senza morire.

- Infezione latente: il virus invece di replicarsi integra il proprio genoma in quello della

cellula ospite. Non è rilevabile il virus integro, ma solo il DNA virale ed alcune proteine

virali. Questi virus possono riattivarsi e generare infezioni litiche in seguito a particolari

stimoli. Questa modalità è tipica dei virus erpetici.

- Infezione trasformante: il virus “oncogeno” fa acquisire alla cellula un fenotipo

trasformato con una crescita incontrollata. Può essere accompagnata da un’infezione

latente e persistente.

- Infezione abortiva: per incompatibilità virus – cellula o per difetti nel virus, l’infezione non

va a buon fine (es virus epatite D).

Farmaci antivirali: 14 Maggio 2015

Generalità: nella maggior parte dei casi le infezioni virali non richiedono un intervento

terapeutico. I farmaci antivirali sono relativamente più tossici dei farmaci antibatterici ed

in molti casi non sono ancora soddisfacenti. Quindi è più difficile trovare bersagli di

tossicità selettiva e si tratta spesso di selettività relativa (il farmaco è più affine per strutture

virali che per quelle cellulari) che comporta quindi una certa tossicità. Infine vi è la

possibilità di sviluppo di resistenze per mutazione del bersaglio del farmaco e selezione dei

mutanti.

Bersagli dei farmaci antivirali: I farmaci antivirali possono attaccare vari bersagli e

quindi possono essere: inibitori d’entrata; inibitori

della scapsidazione; inibitori della sintesi degli acidi

nucleici; inibitori della proteasi; inibitori del rilascio.

1) Inibitori della scaspidazione (amantadina,

rimantadina): sono usati per il trattamento o la

prevenzione dell’infezione da virus influenzale A in

soggetti a rischio in alternativa alla vaccinazione.

Una volta all’interno il virus si libera del capside e

libera il genoma virale nel citoplasma. Questi

farmaci si legano ad una proteina virale che

funziona come un canale ionico che permette

79

l’entrata di ioni H + nel virus; ciò impedisce l’acidificazione della particella virale che è un

processo necessario per la scapsidazione. L’amantadina somministrata per via orale

raggiunge livelli plasmatici idonei alla sua azione in 2 – 5 ore; mentre la rimantadina

raggiunge livelli plasmatici idonei molto più lentamente ed ha tempo di dimezzamento

doppio rispetto all’amantadina.

2) Inibitori della sintesi degli acidi nucleici virali:

Inibitori della DNA polimerasi vilare (aciclovir, ganciclovir, analoghi nucleotidici): sono

usati soprattutto per il trattamento di infezioni da virus herpetici umani, virus a DNA che

replicano il proprio acido nucleico tramite una DNA polimerasi virale.

L’aciclovir ACV è un analogo non ciclico della guanosina: l’ACV – 3P inibisce la DNA

polimerasi virale competendo in maniera specifica con la guanosina – 3P; viene

incorporato nel DNA virale, ma mancando dell’ossidrile in posizione 3’, non permette

l’aggiunta del nucleotide successivo causando un blocco dell’allungamento del DNA.

Ha una tossicità selettiva perché la prima fosforilazione è possibile solo se la cellula

contiene la chinasi virale e quindi è attaccata dal virus; il farmaco non agisce sulle cellule

non infettate dal virus.

Il ganciclovir è un analogo della guanosina ed ha un meccanismo d’azione analogo

all’aciclovir.

Gli analoghi nucleotidici sono nucleosidi aciclici fosfonati che portano ad una

terminazione prematura della catena di DNA nascente.

Inibitori della trascrittasi inversa (analoghi nucleosidici, inibitori non nucleosidici): la

trascrittasi inversa è un enzima specifico dei retrovirus, ma presente anche nel virus

dell’epatite B.

Gli inibitori non nucleosidici sono derivati delle benzodiazepine, inibitori allosterici della

trascrittasi inversa. Si legano ad una tasca idrofobica dell’enzima causandone un cambio

di conformazione e rendendo l’enzima meno affine al proprio substrato.

Analoghi nucleosidici (azidotimidina AZT): l’AZT – 3P viene riconosciuta come un normale

nucleotide dalla trascrittasi inversa virale e viene pertanto inserita al posto della timidina

nella catena del DNA; mancando dell’ossidrile in posizione 3’ non permette

l’aggiunta del nucleotide successivo. È quindi un terminatore di catena.

Questo farmaco è parzialmente selettivo in quanto è circa 100 volte più affine alla

trascrittasi inversa virale che alla DNA polimerasi della cellula; la selettività parziale

giustifica una certa tossicità (anemia, neutropenia, epatotossicità, cardiomiopatia).

Inibitori della RNA polimerasi – RNA dipendente: è l’enzima responsabile della sintesi

dell’RNA nei virus a RNA; può essere bloccato con l’uso di analoghi nucleosidici.

La ribavirina è l’unico approvato per uso clinico in infezioni da HCV. È un nucleotide

sintetico analogo della guanosina e funziona come un antimetabolita.

Ha varie attività: inibisce l’enzima che sintetizza GTP portando ad una alterazione della

composizione del pool di nucleotidi, ha effetto mutageno sul DNA virale.

3) inibitori di proteasi virali: sono gli enzimi responsabili della produzione di proteine virali

mature a partire da precursori polipeptidici; ad oggi tutti gli inibitori di proteasi approvati

per uso clinico sono usati nel trattamento delle infezioni da HIV; in fase di sperimentazione

clinica inibitori delle proteasi HCV. 80

Alcuni esempi sono: saquinavir, ritonavir, indinavir, nelfinavir, amprenavir, fosamprenavir.

In pratica questi farmaci impediscono la formazione di proteine mature.

15 Maggio 2015

Lentivirus di interesse umano: HIV 1 e 2

I lentivirus comprendono retrovirus responsabili di malattie neurologiche e immunologiche

con patologie che si manifestano dopo un lungo periodo d’incubazione. Spesso sono in

grado di infettare cellule linfoidi preposte alla risposta immune, e hanno la propensione a

replicare nei macrofagi.

Questi virus causano malattie croniche debilitanti e, talvolta, immunodeficienza.

I lentivirus patogeni per l’uomo sono rappresentati dai virus responsabili della sindrome di

immunodeficienza acquisita (AIDS) e comprendono i virus denominati HIV. Vi sono due tipi

distinti di virus umani dell’AIDS: HIV-1 e HIV-2, distinguibili in base alla loro organizzazione

genetica.

È la principale causa di morte nel mondo infettiva assieme alla malaria e la tubercolosi.

Nel nostro paese la loro incidenza in Italia tuttavia è piuttosto bassa, ma vi sono

comunque alcuni casi; in molti stati africani ed alcuni paesi dell’America latina invece

l’incidenza è del 20 – 30%.

Ancora oggi per questa malattia non esiste un vaccino efficace, perché questo virus

muta continuamente ed in particolare le sue glicoproteine di superficie; addirittura in uno

stesso soggetto infetto possiamo trovare diverse varianti di HIV.

Esistono comunque farmaci per questo virus che però non sono in grado di eliminarlo

completamente ma solo di attenuarlo. L’introduzione di questi farmaci diminuiscono la

mortalità dei soggetti infetti che quindi sono molto più numerosi nella popolazione ed

aumentano il rischio di infezione.

I retrovirus: sono virus appartenenti alla famiglia “retroviridae”, ed hanno un genoma ad

RNA. Sono caratterizzati dalla presenza dell’enzima trascrittasi inversa.

81

Sottoclasse Ospite naturale Retrovirus umani

Spumavirus Uomo Virus schiumoso

Altri mammiferi

Oncovirus Uomo HTLV-1

Altri mammiferi HTLV-2

Uccelli

Rettili

Lentivirus Uomo HIV-1

Altri primati HIV-2

Ovini

Equini

Felini

Il virus HIV: generalità

Sia HIV-1 sia HIV-2 causano l’AIDS. HIV-1 è la causa delle attuali pandemie nel mondo,

mentre HIV-2 è meno trasmissibile ed è geograficamente limitato all’Africa occidentale.

Entrambi i virus usano il recettore CD4 e i corecettori CCR5 e CXCR per poter entrare nella

cellula.

L’infezione con HIV-2 ha un periodo di latenza più lungo, la malattia progredisce più

lentamente, la carica vitale è bassa e la velocità di trasmissione è ridotta.

Sembra che i virus dell’HIV siano entrati nella popolazione umana come il risultato di una

zoonosi; i ceppi più simili sono rappresentati dai virus dell’immunodeficienza della scimmia

(SIV).

Struttura e morfologia del virus HIV:

HIV ha una forma sferica, è rivestito da un doppio strato lipidico (o envelope) che

circonda un capside a forma di cono. Sull’envelope sono ancorate le

proteine virus- specifiche:

gp120 (SU) la proteina di superficie

con funzione di antirecettore e la

gp41 (TM) una proteina

transmembrana con attività

fusogena.

Nell’envelope vengono inserite

alcune proteine cellulari acquisite

dai virioni nel processo di

gemmazione dalla membrana

nucleare.

Associata alla faccia interna del

doppio strato fosfolipidico vi è una struttura proteica di matrice costituita dalla proteina

p17 che ha il ruolo di garantire un regolare montaggio delle glicoproteine dell’envelope

durante le fasi tardive della replicazione.

Il capside ha una struttura a tronco di cono ed è costituito dalla proteina p24 che è

l’antigene virale più facilmente rilevabile con metodi diagnostici di tipo

immunoenzimatico (TEST ELISA). 82

In ogni particella virale matura il capside contiene due copie identiche di RNA singola

catena a polarità positiva (RNA ), molecole di RNA transfer (tRNA) usate con funzione di

+

innesco (primer) per la trascrittasi inversa e i seguenti enzimi:

- Trascrittasi inversa (RT): impiegato nella replicazione del genoma virale

- Enzima integrasi (IN): usato nell’integrazione nel DNA della cellula ospite

- Enzima proteasi (PR): usato nella maturazione dei virioni.

Le proteine gp120 e pg41 si legano al recettore CD4 presente sulla membrana plasmatica

dei linfociti T CD4 , monociti, macrofagi e cellule dendritiche e sono quindi responsabili

+

delle prime fasi del ciclo replicativo del virus.

La gp120 ha un ruolo prioritario nel riconoscimento delle cellule CD4 , mentre la gp41 è

+

coinvolta principalmente nella fusione del virus con la cellula ospite.

Ciclo replicativo di HIV: 1) Adsorbimento:

Il ciclo di replicazione inizia con il riconoscimento

delle cellule target; i target per l’infezione da HIV

sono le cellule dotate di recettore CD4 sulla loro

superficie. Queste includono linfociti T helper,

cellule dendritiche, cellule della linea monocito-

macrofagica, incluse le cellule della microglia

del sistema nervoso

I linfociti T CD4 svolgono un ruolo centrale nel

+

sistema immunitario, e si dividono in due gruppi: -

-Th1, che producono citochine che attivano i

macrofagi dando una protezione contro i batteri

patogeni intracellulari, producono inoltre citochine che rappresentano fattori di crescita

per altri linfociti T.

-Th2, che producono citochine che attivano i linfociti B, atti alla regolazione della

produzione di Ac, producono inoltre citochine che rappresentano fattori di crescita per le

cellule NK, coinvolte nella lisi di cellule tumorali.

2) Penetrazione:

L’entrata di HIV nelle cellule target richiede la fusione tra la membrana cellulare e quella

virale. Il processo è piuttosto complesso e segue fasi multiple, richiedendo il

riconoscimento del recettore CD4 e dei corecettori da parte delle glicoproteine virali

gp120 e gp41.

3) Scapsidazione:

Gli eventi che seguono portano alla liberazione del genoma virale dalle proteine del

capside nel citoplasma della cellula. La liberazione dell’RNA virale e degli enzimi associati

al virione non è un processo spontaneo ma finemente regolato, dipendente da fattori

legati al ciclo cellulare.

4) Trascrizione dell’RNA in DNA:

L’RNA virale viene trascritto nel citosol in una doppia catena di DNA ad opera della

trascrittasi inversa. La molecola di DNA bicatenario lineare ottenuta va a formare il

complesso di preintegrazione (PIC) in cui l’acido nucleico è strettamente associato ad

alcuni enzimi virali, tra cui l’integrasi, la p17 e la vpr (proteina regolatoria).

83

5) Penetrazione nel nucleo

Il complessi di preintegrazione, PIC, migra dal citoplasma al nucleo.

Sintesi del DNA a doppio filamento da parte della trascrittasi inversa.

6) Integrazione del DNA virale nel DNA cellulare

Un’importante fase del ciclo replicativo dell’HIV è l’integrazione del DNA virale

retrotrascritto nel genoma della cellula ospite. L’enzima integrasi (IN) è l’enzima che

interviene in questa reazione chiave. L’integrazione è una fase assolutamente richiesta

per un’infezione stabile e produttiva; una volta integrato il DNA virale resta in maniera

permanente come provirus finché la cellula non muore. Il provirus si comporta come

qualsiasi altro gene umano.

7) Espressione dei geni virali:

La trascrizione di RNA messaggeri di HIV viene regolata attraverso un’interazione tra fattori

di trascrizione cellulari e proteine regolatorie virali come Tat (trans-attivatore

trascrizionale). La trascrizione del provirus viene affettuata dall’RNA polimerasi II cellulare;

vengono prodotti due tipi di RNA virale:

-RNA lunghi (genomici) che vengono trasportati nel citoplasma e rappresentano il

genoma delle nuove particelle virali.

-RNA corti (subgenomici) che verranno trasportati nel citoplasma e tradotti in molte

proteine virali.

Il genoma di HIV:

Vi sono tre geni principali: gag, pol, env (come in tutti i retrovirus). Ci sono anche numerosi

altri geni (almeno 6), variamente sovrapposti, che codificano per proteine regolatorie che

possono promuovere o rallentare la trascrizione dei geni virali.

8) Montaggio:

La sintesi delle proteine nel citoplasma segue la sequenza di trascrizione dei differenti

mRNA: Tat, Rev e Nef vengono definite proteine precoci dato che vengono sintetizzate

per prime a causa della loro funzione regolatrice nel ciclo cellulare mentre gag, pol, env,

vif, vpr e vpu sono definite proteine tardive.

Tutte le proteine strutturali dopo la sintesi migrano verso la periferia della cellula dove

saranno impegnate nel montaggio: l’RNA virale interagisce con una regione del

precursore delle proteine del capside, il capside viene quindi assemblato in prossimità del

lato interno di una porzione della membrana cellulare modificata per l’inserzione del

complesso gp41 - gp120.

9) Gemmazione:

Il virus fuoriesce dalla cellula dando luogo alla formazione di

una “gemma” cioè di una estroflessione della membrana

citoplasmatica della cellula che circonda il virione. Il virus può

essere anche rilasciato per lisi della cellula ospite.

La storia naturale dell’AIDS: dall’infezione alla grave immunodeficienza

Trasmissione del virus:

Via parenterale: inoculazione di sangue infetto.

-Modalità: trasfusioni (rischio molto ridotto), puntura accidentale con siringa infetta,

scambio di siringhe, strumenti chirurgici, tatuaggi, piercing.

84

-Soggetti/comportamenti a rischio: emofilici, politrasfusi, personale medico e

paramedico, tossicodipendenti.

Via sessuale: il virus è presente nel liquido vaginale e seminale.

-Modalità: rapporti eterosessuali e omosessuali non protetti.

-Soggetti/comportamenti a rischio: partner multipli, rapporti non protetti

Via verticale: dalla madre infetta al bambino.

-Modalità: via transplacentare, via perinatale (parto), allattamento

Circa il 20% dei bambini che nascono da madre sieropositiva sono infettati; tutti i

bambini sono sieropositivi alla nascita per passaggio passivo di anticorpi dalla madre

al feto.

Altre vie di trasmissione ipotizzate ma non dimostrate:

Tramite saliva: il genoma di HIV può essere rilevato nella saliva di soggetti infetti con

tecniche sensibili di amplificazione molecolare. Quantità di sangue non trascurabili

possono trovarsi frammiste alla saliva.

Tramite lacrime: HIV è stato raramente isolato da lacrime.

Tramite urine: HIV è stato raramente isolato da urine.

Tramite rapporti interpersonali in ambito familiare o comunitario: mai riportati casi di

contagio in studi compiuti su soggetti conviventi in ambiente familiare, scolastico o

lavorativo con soggetti sieropositivi.

Quadro clinico:

La malattia si distingue in 6 fasi:

1. Fase acuta: si ha, solitamente, una settimana dopo il contagio. È manifestata da

sintomi aspecifici, spesso associati ad influenze o infezioni virali. Può durare dalle 6 alle

12 settimane. I sintomi possono essere linfadenopatia, eruzioni cutanee..

2. Periodo finestra: si ha a 1-3 mesi dal contagio (fino a 6 mesi); è il periodo che intercorre

tra il contagio e la comparsa di anticorpi contro il virus.

3. Fase asintomatica (sieropositività): può avere diversa durata, il soggetto è sieropositivo,

ovvero è avvenuta la sieroconversione (comparsa di anticorpi specifici) ed il virus è in

circolo, ma non sono presenti sintomi di nessun tipo. Il soggetto è infetto e contagiante;

abbiamo un lento declino dei CD4.

4. Linfadenopatia sistemica: il paziente ha un ingrossamento prolungato ed evidente dei

linfonodi di almeno due stazioni extrainguinali senza un motivo clinico evidente; lo stato

di salute è apparentemente buono.

5. Complesso sintomatologico correlato all’AIDS: è la fase evidente della malattia,

l’incubazione prima di questa fase può durare da 6 mesi a 5 anni o più nell’adulto e nel

bambino da 6 mesi ad un anno. Compaiono svariati sintomi: malessere, dolori

addominali, febbre, astenia, perdita di peso o anoressia, sudorazioni, linfadenopatia,

sintomi neurologici quali perdita di memoria, herpes e candidosi orale.

6. AIDS conclamato: generalmente si ha dopo 7 anni, si è completata la distruzione dei

linfociti T helper ed il soggetto è vulnerabile ad altri germi patogeni opportunisti, è

inoltre esposto a parassitosi e patologie tumorali.

Infezioni opportunistiche in AIDS:

Protozoi: toxoplasma gondii, criptosporidium

Funghi: candida albicans, pneumocystis carinii, hystoplasma capsulatum

Virus: virus herpes simplex, citomegalovirus, virus di Epsteun-Barr

85

Batteri: mycobacterium avium, micobatteri atipici, mycobacterium tuberculosis,

salmonella, batteri piogeni

Rare neoplasie: sarcoma di Kaposi, linfoma primario cerebrale, altri linfomi non-Hodkin.

Diagnosi di laboratorio di infezione da HIV:

Ricerca di anticorpi anti-HIV:

la presenza di anticorpi nel siero del paziente non indica uno stato di immunizzazione, ma

che c’è stato un contatto con il virus. Test ELISA

(test di screening)

Negativo Positivo

Nessuna evidenza di si esegue un test di conferma

infezione da HIV Test Western Blot

Negativo Positivo

“early” infection. Si richiede il soggetto è contagiato

un nuovo campione di

sangue per ulteriori test

Ricerca di HIV o degli antigeni virali:

Isolamento del virus: su colture primarie di CD4+ o linee cellulari.

Ricerca del genoma virale: tecniche di amplificazione molecolare (PCR)

Ricerca dell’antigene p24: test ELISA, compare prima degli anticorpi anti-HIV e può

risultare utile per: diagnosi precoce (non molto sensibile), indice prognostico nel corso

dell’infezione, monitoraggio dell’efficacia di terapie antiretrovirali, diagnosi di infezione in

neonati da madre sieropositiva.

Test ELISA (Enzime Linked Immuno Sorbet Assay):

È il test comunemente utilizzato per accertare l’infezione. Non indica la presenza del virus

ma degli anticorpi specifici che il nostro sistema immunitario ha sviluppato dopo il

contatto con il virus HIV. Il periodo che intercorre dal momento del contagio alla

rilevabilità di anticorpi da parte del test è detto periodo finestra e può durare in alcuni

casi fino a 6 mesi.

Una persona che risulta positiva al test ELISA viene sottoposta al test di conferma

chiamato Western Blot.

Procedimento:

-Ad un pozzetto con adeso un antigene conosciuto viene aggiunto un siero contenente

anticorpi e il pozzetto è incubato a 37°C.

-Durante l’incubazione gli anticorpi specifici si legano all’antigene.

-Alla fine dell’incubazione si lava e si aggiunge un anticorpo anti-globuline umane,

marcato con un enzima, si incuba poi nuovamente.

-Dopo l’incubazione si lava via l’eccesso di anticorpo marcato e si misura l’attività

dell’enzima legato, aggiungendo un substrato liquido incolore sul quale l’enzima stessa

agisce trasformandolo in un derivato colorato. I pozzetti incolori sono negativi.

86

Test Western Blot:

Le proteine del virus vengono separate mediante elettroforesi in base al peso molecolare

e trasferite su un filtro di nitrocellulosa. Il filtro viene incubato con il siero del paziente.

Le proteine p24 e gp41 sono proteine di rivestimento del virus e la presenza di anticorpi

contro di esse è indice di infezione.

Farmaci antiretrovirali e loro siti d’azione:

Inibitori nucleosidici della trascrittasi inversa: es. AZT. Si legano al sito catalitico dell’enzima

e vengono incorporati nel DNA virale alterandone la conformazione.

Inibitori della fusione: sono analoghi peptidici della proteina di adsorbimento (gp120).

Inibitori non nucleosidici della trascrittasi inversa: es: nevirapina. Si legano in maniera

irreversibile all’enzima, in un sito diverso da quello catalitico, bloccando la produzione di

DNA virale a partire da RNA.

Inibitori della proteasi: es: ritonavir, saquinavir, indinavir. Si legano in maniera irreversibile

alla proteasi virale impedendo la produzione di proteine virali mature.

Highly active antiretroviral therapy (HAART):

E’ la terapia antiretrovirale attualmente somministrata ai pazienti HIV+; consiste nella

somministrazione combinata di 3 farmaci (inibitori nucleosidici e non nucleosidici della

trascrittasi inversa e inibitori della proteasi virale). Comporta in molti pazienti una parziale

ricostituzione dei linfociti T CD4+, una riduzione delle infezioni opportunistiche e un

aumento dell’aspettativa di vita.

Difficoltà: aderenza alla terapia; necessità di rispettare le dosi e i tempi di assunzione dei

famaci anche in relazione alla dieta. Ogni volta che il paziente dimentica o ritarda

l’assunzione dei farmaci il virus ha la possibilità di riprodursi più velocemente e di

accumulare sufficienti mutazioni da acquisire resistenza alla terapia.

Il vaccino anti-HIV:

Ad oggi non esiste un vaccino anti-HIV a causa dell’estrema variabilità del virus per errori

compiuti dalla trascrittasi inversa nella sintesi del DNA. L’instabilità genetica di HIV genera

nuovi ceppi virali durante il decorso della malattia di un paziente.

87

I virus delle epatiti (epatotropi): 21 Maggio 2015

Sono virus con uno spiccato tropismo per le cellule epatiche, e molto eterogenei per

struttura e tassonomia. Vengono indicati con le lettere dell’alfabeto.

Causano sintomi simili durante la fase acuta dell’infezione (ittero, innalzamento delle

transaminasi → enzimi epatici) che sono il risultato del danneggiamento epatico.

Possono dare un’infezione acuta seguita da risoluzione della malattia per intervento del

sistema immunitario (epatite A ed E), oppure possono causare infezioni che tendono a

cronicizzare con sequele a lungo termine (epatite B, C, D e G).

Principali virus delle epatiti a confronto:

Proprietà HAV HBV HCV HEV

Picornaviridae Hepadnaviridae Flaviviridae Caliciviridae RNA

Famiglia e tipo di RNA lineare a DNA circolare RNA lineare a lineare a singolo

acido nucleico singolo filamento parzialmente a singolo filamento filamento a

a polarità + doppio filamento a polarità + polarità +

Parenterale, Parenterale,

Modalità di Oro - fecale verticale e verticale e Oro - fecale

trasmissione sessuale sessuale

Periodo di 20 – 40 giorni 60 – 80 giorni 60 – 120 giorni 20 – 40 giorni

incubazione

Infezione cronica No Si (10%) Si (80%) No

Sequele a lungo No Si Si No

termine

Vaccino? Si Si No No

Epidemiologia delle epatiti virali in Italia:

La prima causa di epatiti virali nel nostro paese è rappresentata da HAV; la seconda

causa è HBV (meno diffuso di HAV, ma con sequele più gravi). La diffusione di HBV tende

a diminuire per accurati controlli sulle donazioni e per la vaccinazione obbligatoria.

Prima della scoperta di HCV nel 1989 ed il relativo controllo delle trasfusioni, tale virus era il

principale responsabile delle epatiti post – trasfusionali. Non esiste ancora un vaccino per

difficoltà inerenti la sua messa a punto simili a quelle riscontrate per HIV: esistono almeno 9

differenti genotipi del virus ciascuno con numerosi sottotipi; ci sono delle regioni

ipervariabili dei geni delle proteine dell’involucro che mutano continuamente durante

l’infezione.

Il virus dell’epatite A:

• Struttura: HAV appartiene alla famiglia dei picornavirus (piccoli virus a RNA); genere

Heparnavirus. Possiede un capside icosaedrico nudo che circonda un genoma ad RNA a

singolo filamento a polarità positiva. È resistente agli acidi, ai solventi, all’acqua salata e

dolce, all’essiccamento ed all’alta temperatura (stabile a 56 °C per 30 minuti).

Ne esiste un solo sierotipo ed infetta solo l’uomo.

• Replicazione: si replica come tutti i virus a RNA a singolo filamento a polarità positiva;

ed interagisce con un recettore espresso sulle cellule epatiche e pochi altri tipi di cellule.

Non è citolitico e viene rilasciato mediante esocitosi.

• Diffusione: Ha un’alta incidenza nei paesi dove vi è minor controllo e scarsa igiene

ambientale. L’Italia tuttavia ha un’incidenza piuttosto bassa; ma i paesi a minor incidenza

sono quelli del nord Europa, l’America settentrionale e l’Australia.

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in chimica e tecnologie farmaceutiche
SSD:
Università: Pisa - Unipi
A.A.: 2016-2017

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher rachele.bucchi di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Microbiologia generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Pisa - Unipi o del prof Batoni Giovanna.

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