Microbiologia avanzata (esame a scelta di tipo D)

Meccanismi di resistenza e caratteristiche di Pseudomonas aeruginosa

- LPS-secerne OMV (outermembrane vescicles) che danno citotossicità

- Batterio sideroforo (che lega il Fe)

Meccanismi di resistenza:

1. Enzimi che inattivano gli aminoglicosidi
2. Resistenza β-lattamici (β-lattamasi ad ampio spettro di tutte e 4 le classi, carbapenamasi, alterazione porine e di Pennicilline binding proteins dette PBP)
3. Utilizza pompe di efflusso (vs aminoglicosidi, tetracicline e altri) ve ne sono di 5 tipi classici e di 1 scoperta recentemente (RND) complesso proteico inserito tra la membrana plasmatica e la membrana esterna a differenza delle altre.
4. Modificazione del target (vs fluorochinoloni e polimixine)

N.B. Acinetobacter possiede tutte le classi di β-lattamasi poiché ha una competenza attiva nell'incorporare facilmente molecole di DNA esogeno, quindi amplia fortemente la sua resistenza.

Pseudomonas aeruginosa GRAM NEGATIVO tipico infezioni nosocomiali: cute, tessuti sottocutanei, ossa, orecchie, occhi, tratto urinario, valvole cardiache e ferite facilitata

L'infezione è causata dall'uso di cateteri e cannule, ed è anche resistente alla disinfezione (composti con ammonio quaternario, agenti chimici e antimicrobici).

Antibiotici potenzialmente efficaci: cefalosporine, β-lattamaci associati a inibitori delle β-lattamasie carbapenemi.

L'infezione è difficile da eradicare per immunodepressi e pazienti con fibrosi cistica.

Isolamento facile, cresce bene su tutti i terreni di cultura, hanno una caratteristica colorazione verde quando coltivati sulle piastre.

FATTORI DI VIRULENZA:

1. Capsula: antifagocitica
2. PILI: adesione
3. Fosfolipasi C: degrada membrane cellulari
4. Esotossina A: apoptosi
5. PIOCIANINA: è il pigmento che dà la colorazione verde alle culture e provoca danno tissutale attraverso stress ossidativo
6. Sistema di secrezione di tipo III: secrezione tossine iniettandole direttamente nella cellula
7. Biofilm

Famiglia delle Enterobacteriaceae GRAM NEGATIVI: Klebsiella pneumoniae, E. Coli, Enterobacter spp, Serratia spp, Proteus spp.

Providencia spp, l'habitat naturale è l'intestino umano e animale ma possono essere presenti come colonizzatori del cute, apparato genitale femminile e albero tracheo-bronchiale.

Gram negativi, aerobi/anaerobi facoltativi, asporigeni, mobili e capsulati.

Crescono in terreni complessi/selettivi.

PATOGENICITÀ legata a:

1. Capsula → antigene K di Klebsiella e azione antifagocitaria e di mascherazione.
2. Enterotossina → antigene somatico O, suddivisione in serotipi e termostabile.
3. Proteine flagellari → antigeni proteici H, motilità, importanti per invasività del tratto urinario si legano al parenchima renale e risalgono fino al tratto urinario!
4. Variazione di fase antigenica → gli antigeni H e K possono essere espressi oppure no, questo porta a una difficoltà maggiore del sistema immunitario ad individuare il batterio.
5. Sistema di secrezione tipo III → iniettano nelle cellule il fattore di virulenza.
6. Chelazione del ferro.

La fibronectina; insieme ad altre proteine di superficie favorisce adesione acellule e matrici (adesine: fibronectina, collagene, ecc.).- coagulasi legata, che converte il fibrinogeno in fibrina, provocando l'aggregazione dei batteri.

Infezione: sulla cute, oppure nei tessuti molli, si può arrivare ad infezioni osteo-articolari, polmonitie batteriemie.

RESISTENZE:

1. βlattamasi ha dato resistenza allepennicilline fino al 90%
2. meticillino-resistenza è genentica(genen mecA) ed è associata a un'altamortalità, ceppi resistenti sonodenominati MRSA divisi in HA(hospital associated)e CA (comunityassociated)
3. resistenza fluorochinoloni:produzione di acetil transferasi, oppuremutaz puntiformi che cambianol'affinitá del target per il farmaco, mutazcromosomiche che danno ridottapermeabilitá di membrana tramiteporine e pompe ad efflusso, oppurepresenza plasmidi che producono Qnrproteina che protegge enzimadall'azione del

1) Vancomicina: inibisce la produzione della parete bloccando l'attacco del peptidoglicano, ha azione lenta. Resistenze a questo farmaco sono state passate tramite plasmidi dagli Enterococchi allo S. aureus

a) resistenza ad alti livelli: rara → VRSA blocca l'attacco del farmaco al peptide finale cambiando la forma del peptidestesso!

b) ridotta sensibilità: frequente → VISA, il batterio produce più peptidoglicano cosi gran parte della dose viene intrappolata dal peptidoglicano in eccesso e si ha MIC >.

Glycopeptide-creep fenomeno relativo a un aumento nel tempo alla MIC (concentrazione minima inibente), nel tempo servono dosi maggiori per avere lo stesso effetto iniziale.

Enterococchi GRAM POSITIVO

Caratteristiche: Virulenza:

• -cocchi crescono a catenella
• -capapcitá di aderire ai tessuti, adesinine/pili
• -Habitat: intestino
• -Biofilm (cateteri valvole e sonde)
• -E. faecalis ed E. faecium
• -batteriocine, gelatinasi, citolisine e serin-proteasi
• -commensali

patogeni - resistenza agli antibiotici

infezioni: tratto urinario (causa più frequente), vie biliari, ferite, endocarditi, batteriemie, infezioni letali in immunocompromessi, causa di molte infezioni nosocomiali

Resistenza:

• intrinseca alle pennicilline (E.faecium>E.faecalis) → β-lattamasi (deriva da plasmidi trasferibili) e produzione di PBP5 (penicillina binding protein) meno sensibile ai β-lattamici quindi serve un MIC> per ottenere l’effetto
• glicopeptidi (es vancomicina) → VRE (enterococchi resistenti alla vancomicina) sintetizzano peptidi di peptidoglicano che non si legano al farmaco, così la sintesi non viene bloccata. Questo meccanismo funziona tramite un sensore (vanS) sulla membrana che capta la presenza di vancomicina e stimola la produzione di vanR, attivatore trascrizionale, che tramite meccanismo a catena risveglia un operone che modifica la parte terminale della catena di peptidoglicano, impedendo l’attacco inibente della

1. vancomicina
2. aminoglicosidi
3. chinoloni
4. rifampicina
5. tolleranza a vari antibiotici

NUOVI APPROCCI TERAPEUTICI (per batteri e virus)

Perché non si investe in nuovi antibiotici?

1. Troppo costoso e poco redditizi
2. Troppo tempo e problemi etici
3. Non vale lo sforzo, nel giro di pochi anni la pressione selettiva renderà inutili i nuovi antibiotici

Drug repurposing (riposizionamento dei farmaci):

Si utilizzano farmaci già in uso e già approvati.

1. Si basa su operazioni computerizzate che valutano se il legando può legare o meno il bersaglio batterico/virale
2. Approccio sperimentale fase selezione di