Microbiologia

Sensibilità alla Termostabili Termolabili

Infatti possono essere denaturazione termica essere inattivate con il calore per la produzione dei vaccini (ed una volta inattive prendono il nome di anatossine)

Modalità d'azione e Processo infiammatorio non Svolgono un'azione specifica sintomatologia specifico (cioè in grado di nei confronti di determinate colpire diversi organi), cellule o tessuti. Se circoscritto non causa attività enzimatica e per esempio invadono il torrente degradare componenti della circolatorio. Tuttavia se matrice extracellulare, sistemico provoca uno shock danneggiando una serie di endotossico.

Tossicità, cioè potenza della Relativamente poco potenti. Altamente tossiche, infatti tossina (la quale è la Servono infatti quantità la LD50 in questo caso è quantità elevate di

endotossina per molto più bassa (25 pg). necessaria a causare danno) causare danno (200-400 µg per causare danno in un topo). Questa quantità di endotossina prende il nome di LD50 (dose letale al 50%), cioè è la quantità di endotossina necessaria per abbattere il 50% di una popolazione di topi, somministrando ad ognuno di essi l'endotossina.

Immunogenicità Presentano un basso potere Presentano un elevato potere antigenico, cioè stimolano potere antigenico, cioè poco la produzione di stimolano molto la anticorpi da parte della produzione di anticorpi detti cellula ospite e quindi la antitossine da parte dellarisposta immunitaria non è cellula ospite. sufficiente a neutralizzare la tossina.

Meccanismo d'azione dell'endotossina (lipide A) Elementi attivati dalla risposta infiammatoria Quando un soggetto possiede una porzione di cute lesa, su di essa sopraggiungono numerosi batteri che, rilasciando l'endotossina,

popolazione batterica di espandersi e quindi per rendere l'infezione circoscritta. Il processo di migrazione dei neutrofili prende il nome di diapedesi dei neutrofili ed essi hanno la possibilità di dispostarsi poiché, a causa dell'infezione, i vasi sanguigni diventano più permeabili e si manifesta anche vasodilatazione (è per questo che in presenza di un'infezione circoscritta è possibile osservare un rigonfiamento detto edema e avvertire dolore e calore in una specifica parte del corpo).

L'attivazione dei neutrofili provoca il rilascio di altre chemochine (dette MIP-α e MIP-β), le quali richiamano una seconda popolazione cellulare: i macrofagi. I macrofagi sono cellule tessutali che fagocitano per professione i batteri, bloccando definitivamente il loro avanzamento.

L'attivazione dei macrofagi determina la produzione delle ultime chemochine, ovvero: delle chemochine IL-1, IL-6, TNF-α, della prostaglandina E2, del...

trombossano A2 e delfattore di attivazione delle piastrine. Grazie a quest'ultimo fattore le piastrinesopraggiungono dal torrente circolatorio al sito d'infezione, circoscrivendo il danno grazieal processo di cicatrizzazione e riparazione che mettono in atto.

Regolazione genica del processo infiammatorio- Il lipide A dei batteri, una volta che essi raggiungono la porzione di cute lesa, vienericonosciuto da specifici recettori presenti sulle cellule del sistema immunitario dell'ospite(fagociti). Così in seguito allo scontro delle cellule batteriche con questi fagociti, si verificala lisi delle cellule batteriche e la liberazione del lipide A da ciascuna di esse nello spazioextracellulare.

A questo punto il lipide A viene legatodalla proteina legante il lipide A (dettaLBP), localizzata anch'essa nello spazioextracellulare. Si forma così un complessobinario.

Questo complesso binario va ad interagirecon dei recettori di vario tipo

localizzatisullasuperficie della cellula ospite e dettirecettori CD14. Quest’ interazione portaalla formazione di un complesso ternario.

La proteina LBP si stacca dal complessoternario, in modo da poter ricominciare ilciclo. Rimane, così, il complesso binarioCD14-lipide A.

Questo complesso binario interagisce conun altro recettore localizzato sullasuperficie della cellula ospite: il recettoreTLR-4 (toll lide receptor).

Il legame al TLR-4 innesca un processo di trasduzione del segnale che attiva il rilascio dimediatori chimici. In particolare il segnale captato viene trasferito ad un fattore ditrascrizione detto NFKB, il quale, a sua volta, trasferisce l’informazione al nucleo, attivandospecifici geni che codificano per le proteine infiammatorie.

Il processo infiammatorio, tuttavia, non è necessariamente provocato da un’infezione batterica,ma può anche scaturire da un danno tissutale slegato ai batteri. Inoltre se l’infezione

1. Formazione di trombi, quindi coagulazione vasale disseminata (al posto di coaguli a livello locale vantaggiosi, poiché impediscono che i batteri disseminino)
2. Formazione di radicali liberi che danneggiano i tessuti dell'ospite e compromettono tutti gli organi (piuttosto che avere una semplice attività antibatterica)
3. Ipotensione, determinata dalla vasodilatazione generalizzata

Il risultato di tutte queste risposte è lo shock endotossico, così chiamato poiché è la presenza dell'endotossina (lipide A) liberata in circolo dal batterio, a provocare una deregolazione dei mediatori d'infiammazione. Lo shock endotossico si distingue dalla shock settico (provocato da altri batteri) ed anche dallo shock anafilattico (determinato dalla presenza di allergeni, i quali sono antigeni batterici).

Metodi di dosaggio dell'endotossina:

A causa degli effetti dannosi che il lipide A può provocare, occorre assicurarsi che esso non

Il preparato biologico messo in commercio è presente in abbondanza nella natura dei batteri Gram-. Pertanto, è fondamentale utilizzare metodi di controllo di qualità basati sul dosaggio dell'endotossina per verificare la sterilità del prodotto. Ci sono due metodi disponibili per effettuare il dosaggio: il test pirogeno nel coniglio e il saggio del limulus.

Test pirogeno nel coniglio

Consiste nell'iniettare, per via intravenosa, il preparato da mettere in commercio in tre conigli. Si misura l'incremento di temperatura nei tre conigli: se tutti e tre i conigli sviluppano una febbre elevata, significa che il preparato contiene endotossina, che ha causato uno shock endotossico.

Saggio del limulus (test del lisato degli amebociti dell'imulus)

I limuli vivono spiaggiati sulle rive del Nord America e possiedono una spina posteriore (dorsale o ventrale) che li aiuta a raddrizzarsi in caso di capovolgimento. Inoltre, i limuli producono un lisato di amebociti che reagisce con l'endotossina, formando un coagulo. Misurando la formazione del coagulo, è possibile determinare la presenza di endotossina nel preparato.

Un apparato circolatorio in cui circola l'emolinfa, costituita da un solo tipo di cellule dette amebociti. Per effettuare il saggio del limulus:

1. I limuli vengono posizionati a schiera in laboratorio e in ciascuno di essi viene inserita una cannuccia in uno specifico punto del corpo, a livello del quale la cannuccia provoca la fuoriuscita dell'emolinfa senza bisogno di aspirazione. L'emolinfa possiede un pigmento che a contatto con l'aria la rende azzurrina e via via che fuoriesce viene raccolta in delle bottiglie.
2. All'emolinfa vengono aggiunte delle sostanze che provocano la lisi degli amebociti che la costituiscono.
3. Il lisato ottenuto viene liofilizzato. La liofilizzazione è la riduzione in polvere grazie all'eliminazione dell'acqua (disidratazione) e si esegue congelando il lisato e poi trattandolo con degli strumenti liofilizzatori. In questo modo il lisato potrà essere conservato per un tempo indefinito.
4. Al momento dell'uso

Il lisato viene ricostituito, tramite un processo di reidratazione della polvere e messo a contatto con il preparato biologico che vogliamo testare. Se il preparato possiede l'endotossina, essa attiva un proenzima, precedentemente inattivo, contenuto nel lisato di amebociti e questo proenzima attivo, essendo una coagulasi, coagula una sostanza sempre del lisato detta coagulogeno (liquida) e a causa della coagulazione questa sostanza si trasforma in coagulina (solida), la quale rende solido tutto il lisato. Se il lisato rimane liquido, invece, vuol dire che il proenzima resta inattivo e che quindi il preparato non contiene l'endotossina.

Differenziamento cellulare nei batteri

Le cellule batteriche nelle varie fasi del proprio ciclo vitale, possono presentare differenti espressioni del genoma. Tra le forme differenziate abbiam