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Microbiologia - Batteri e virus

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Esame di Microbiologia docente Prof. S. Roperto

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:

I TERRENI DI COLTURA

I terreni possono essere liquidi, semisolidi e solidificabili, sono tutti costituiti essenzialmente da

carbonio organico e azoto organico/inorganico, in base alle esigenze nutritive si dividono in

minimo, terreno povero (assenti fattori di accrescimento), terreno ordinario (fattori di

accrescimento termostabili) e terreno per microrganismi esigenti (ricco in fattori di

accrescimento). I terreni possono inoltre essere divisi in :

permettono la crescita di molte specie microbiche, sono costituiti dai

Terreni non selettivi

composti di base più fattori di accrescimento ed amminoacidi (BHI, MH, agar sangue).

hanno delle sostanze in concentrazione tali da inibire la crescita di alcuni

Terreni selettivi

batteri ed essere tollerate da altri (Mannitol Salt Agar, MacConkey).

contengono indicatori che consentono di distinguere tra loro

Terreni differenziali

microrganismi differenti a seconda dei loro comportamenti biochimici (il MacConkey per esempio

contiene un colorante che diviene rosso quando il Ph scende al di sotto del 6.8 segnalando la

fermentazione degli zuccheri). :

METODI PER DETERMINARE LA SENSIBILITA’ AGLI AGENTI ANTIMICROBICI

: il metodo per diffusione viene anche definito impropriamente

I metodi per diffusione

antibiogramma, ed è una prova di sensibilità di un microrganismo verso numerosi agenti anti-

microbici. L’agente anti-microbico, a partire dal punto dove è stato applicato, crea un gradiente di

concentrazione, si forma infatti una zona di inibizione dove non si ha crescita microbica, il cui

diametro è in relazione alla sensibilità del microrganismo all’agente anti-microbico stesso. Il

terreno di coltura, rispetto al metodo Kirby-Bauer, deve avere determinate caratteristiche quali ph

7.2-7.4, concentrazione ionica adeguata, concentrazione e spessore uniforme dell’agar e dosaggio

5

dell’inoculo. Protocollo dell’antibiogramma si preleva un inoculo con 10 germi/ml e lo si

dispone sulla piastra, si essicca la piastra, vi si depongono i dischetti di antimicrobici e poi si incuba

il tutto in termostato a 35°C per 6-8 h.

:

MECCANISMI DI PATOGENICITA’

La patogenicità è la capacità di un microrganismo di causare malattia in condizioni naturali. I

diversi batteri variano notevolmente nel grado di patogenicità; alcuni causano invariabilmente

malattia, sono cioè i tipici patogeni, altri invece sono definiti opportunisti, rimangono

nell’organismo come commensali ma se le difese dell’ospite sono compromesse possono invadere

i tessuti e causare malattia. La virulenza è il grado di patogenicità di un microrganismo e riflette

due proprietà, l’infettività, cioè la facilità di sopravvivenza alle difese dell’ospite, e la gravità delle

lesioni che causa nell’ospite. Infettività e gravità sono proprietà indipendenti. Maggiore è

l’infettività di un patogeno e più è ridotta la quantità dei batteri necessari per provocare sintomi di

malattia. L’infettività viene quantificata determinando la dose infettante, cioè il numero di

microrganismi necessari per indurre sperimentalmente la malattia. Le malattie infettive hanno

sempre inizio con la colonizzazione del batterio patogeno, cioè con il suo insediamento su cute o

mucose, e può avere diversi esiti; se il microrganismo viene eliminato senza interferire con

l’ospite, si parla di colonizzazione transiente, se i microrganismi proliferano e invadono la

superficie dell’organismo la colonizzazione diventa permanente. Questa crescita dei microrganismi

può essere considerata infezione, se i suoi prodotti dell’infezione danneggiano direttamente i

tessuti o ne stimolano una reazione difensiva si parla di malattia. I batteri possono avere diversi

siti di ingresso :

• Ingestione Salmonella, Shigella, Escherichia coli, Clostridium botulinum, Brucella

species.

• Inalazione Mycoplasma pneumoniae, Bordetella, Chlamydia pneumoniae.

• Trauma Clostridium tetani.

• Aghi da iniezione Staphylococcus aureus.

• Punture d’artropodi Ehrlichia species, Yersinia pestis.

• Trasmissione sessuale Chlamydia trachomatis, Treponema pallidum.

• Transplacentare Treponema pallidum.

(1)La maggior parte dei microrganismi stabilisce l’infezione fissandosi ai tessuti dell’ospite,

pertanto l’adesività batterica può essere considerata il primo atto della patogenesi. Le strutture

responsabili dell’aderenza del microrganismo vengono chiamate adesine; le adesine possono

essere rappresentate dalla capsula, dal glicocalice batterico, dalle fimbrie o dalle strutture pilo-

simili. (2) Poi avviene l’invasione, i batteri producono enzimi che facilitano la loro penetrazione e

diffusione nei tessuti dell’ospite, dissolvendo le componenti tissutali e distruggendo le barriere

fisiche (jaluronidasi, fibrinolisina, coagulasi, collagenasi, lecitinsai, emolisine). (3) In seguito

avviene la produzione di metaboliti, composti complessi, che contribuiscono alla virulenza

interferendo con l’attività fagocitaria delle cellule difensive dell’organismo. (4) Infine avviene la

produzione di tossine, i Gram- producono esotossine nell’ambiente, i Gram+ contengono

endotossine nel proprio involucro.

= Sono proteine solubili prodotte dai microrganismi e secrete nell’ambiente esterno,

Esotossine

sono termolabili infatti non resistono a +60°C. Le esotossine sono importanti fattori di virulenza

nella patogenesi di molte malattie, alcune hanno un effetto tossico potentissimo e sono dotate di

elevato potere antigenico.

• Citolitiche attive sulle membrane delle cellule. Fosfolipasica, idrolizzano i fosfolipidi

della membrana, Detergente, disorganizzano la struttura della membrana.

• Neurotrope attive sulle cellule del sistema nervoso (tossina tetanica, tossina del

carbonchio, tossina botulinica).

• Enterotossiche attive sulle cellule della mucosa intestinale (colerica, escherichia coli,

salmonella typhimurium e shigella enteritidis).

• Pantrope attive su tutte le cellule, inibiscono la sintesi proteica.

= Sono parte integrante del corpo microbico e quindi si liberano solo dopo la morte e

Endotossine

dissoluzione dei microrganismi. Le endotossine sono identificabili chimicamente come lipide A dei

lipopolisaccaridi, e hanno una notevole termoresistenza. Rispetto alle esotossine, l’azione tossica

delle endotossine è meno specifica e hanno scarso potere antigenico, a esse sono dovuti l’effetto

pirogeno, lo stato di debilitazione, l’abbassamento della pressione, ecc … Hanno particolare

importanza nell’industria farmaceutica e alimentare, infatti i G- uccisi mediante sterilizzazione

possono mantenere capacità patogene per la permanenza delle endotossine, resistenti alla

maggior parte degli agenti fisici e chimici impiegati.

Tabella esotossine

Fonte Gram positivi

Prodotto metabolico Prodotti dell’accrescimento cellulare

Chimicamente Proteine

Febbre No

Neutralizzate dalle antitossine Si

Dose letale50 bassa

Tabella endotossine

Fonte Gram negativi

Prodotto metabolico Presente nei LPS della membrana esterna

Chimicamente Lipidi

Febbre Si

Neutralizzate dalle antitossine No

Dose letale50 Relativamente alta

Uptake attraverso cellule epiteliali = le cellule epiteliali inglobano al proprio interno il

microrganismo, ma non sono assolutamente cellule che attuano la fagocitosi.

I VIRUS (parassiti intracellulari obbligati) :

:

Generalità

I virus sono stati scoperti nel 1892 da uno scienziato russo, Ivanovskij. I virus costituiscono un

gruppo di agenti patogeni in grado di infettare cellule animali, vegetali e batteriche; sono

caratterizzati dalle loro dimensioni estremamente modeste e dal loro parassitismo obbligato, ossia

dall’incapacità di riprodursi in assenza di cellule viventi. La loro morfologia può essere studiata

solo con il microscopio elettronico, si possono così osservare elementi sferici, bastoncellari, o a

forma di spermatozoo (con testa arrotondata e coda). La replicazione dei virus viene normalmente

ottenuta con l’inoculazione in animali recettivi, ma anche in colture di cellule in vitro. Tutti i virus

sono costituiti da proteine e un acido nucleico, DNA o RNA; DNA e RNA sono le più piccole

particelle infettanti, infatti quando i batteriofagi invadono la cellula solo l’acido nucleico viene

iniettato all’interno del batterio, e sorgono le nuove unità virali complete o vironi. Vi sono alcuni

virus animali i quali non sono costituiti solo da acido nucleico e proteine, ma anche da carboidrati

e lipidi; come esempi di questi virus si possono citare gli agenti dell’influenza, gli orthomyxovirus,

o i virus oncogeni di mammiferi e volatili, i retrovirus. Dal punto di vista morfologico questi

presentano una membrana limitante esterna, l’envelope, di natura lipidica a struttura bi laminare,

con proteine transmembrana. Si deve inoltre precisare che i virus sono privi degli enzimi deputati

al metabolismo e alla produzione di energia, da ciò il parassitismo obbligato; i virus possidedono

unicamente un genoma protetto da un guscio proteico, e tale genoma, sfruttando l’apparato

enzimatico delle cellule ospiti, è in grado di sintetizzare i nuovi virioni. La particella virale viene

costruita per assemblaggio di parti costitutive a partire da un pool di macromolecole sintetizzate

dalle cellula (non dal virus).

:

Gruppi principali di virus

I virus vengono divisi secondo la natura dei loro ospiti :

• = comprendono i virus di invertebrati e vertebrati, in particolare le malattie

Virus animali

dell’uomo e degli animali domestici rappresentano i maggiori problemi epidemiologici.

Ultimamente stanno acquisendo grande importanza anche le infezioni virali dei pesci a

causa dell’acquacoltura intensiva.

• = i virus occupano il secondo posto, dopo i funghi, nel provocare nelle piante

Virus vegetali

malattie di importanza economica.

• = in quasi tutti i virus coltivabili sono stati evidenziati batteriofagi.

Virus batterici

:

Struttura dei virus

I virus sono in grado di alternarsi in due stati distinti, intracellulare e extracellulare, nello stato

extracellulare si presentano come particelle a struttura completa, i virioni, che nei virus più

semplici sono costituiti da una singola molecola di acido nucleico, circondata da un involucro

proteico denominato capside. Le proteine che compongono il capside si chiamano monomeri e si

auto-assemblano in modo predeterminato, in questo assemblaggio intervengono gli chaperon

molecolari, proteine che facilitano la corretta conformazione ma non fanno parte della struttura

finale. L’acido nucleico è spesso strettamente associato a proteine a funzione stabilizzante, e in

questo caso prende il nome di core. L’insieme dell’acido nucleico/core e del capside viene definito

nucleocapside. Vengono definiti “nudi” i virus con capside quando non sono ulteriormente avvolti

dall’envelope, una membrana limitante esterna di natura lipoproteica. La funzione degli involucri

esterni (capside e envelope) è duplice; da un lato proteggono l’acido nucleico stesso dalle nucleasi

presenti nei liquidi extracellulari, dall’altro sono deputati a iniziare l’infezione tramite strutture

definite siti di assorbimento o antirecettori che consentono al virus di legarsi al recettore specifico

presente sulle membrane cellulari. I virus possono essere presenti in forma sferoidale, a cui

corrisponde una simmetria icosaedrica (è la struttura più efficiente per il capside perché viene

utilizzato il minor numero possibile di capsomeri per racchiudere il genoma), o in forma

bastoncellare, a cui corrisponde una simmetria elicoidale. Tutti i virus a simmetria elicoidale sono

contenuti in un envelope composto di lipoproteine e glicoproteine; i virioni acquisiscono

l’envelope durante la maturazione, che avviene mediante budding (gemmazione) attraverso le

membrane cellulari, modificate dall’inserzione di proteine virus-specifiche. Le membrane coinvolte

possono essere : quella citoplasmatica, quella nucleare, oppure appartenere all’apparato del Golgi

o al reticolo endoplasmatico rugoso. Pertanto i lipidi che compongono l’envelope, che mantiene la

tipica struttura bilaminare fosfolipidica, sono derivati dalla cellula, mentre le proteine che vi si

trovano sono codificate dal virus. Di tali proteine le più importanti sono rappresentate da

particolari proiezioni superficiali denominate peplomeri, che possono avere forma acuminata

(spikes) o sferica (knobs), entrambi ancorati all’envelope mediante un peduncolo o stelo. Si tratta

di glicoproteine transmembrana, la cui funzione principale è quella di legare il virus al recettore

cellulare e di favorirne l’ingresso nella cellula; per esempio le emoagglutinine dei paramyxovirus e

orthomyxovirus che si legano all’acido sialico causando in vitro l’emoagglutinazione, cioè

l’aggregazione dei globuli rossi tra loro. Un’altra proteina dell’envelope è la proteina di matrice

disposta a formare un rivestimento strettamente aderente al foglietto interno dell’envelope

stesso, contribuisce alla rigidità dell’envelope e svolge un ruolo fondamentale di ancoraggio del

nucleocapside durante la maturazione.

:

Virus complessi

Si tratta di virus ad alta complessità strutturale, che non presentano nessuna delle simmetrie

descritte o le presentano entrambe. Sono costituiti da più involucri e solitamente sono i

batteriofagi. :

Composizione chimica dei virus

Le proteine formate sotto il controllo virale nel corso dell’infezione, si possono dividere in proteine

strutturali e in proteine non strutturali.

• Proteine strutturali = sono le proteine che costituiscono il capside e l’envelope, inoltre ci

sono proteine strettamente associate all’acido nucleico. E’ molto probabile che tali

proteine abbiano la funzione di favorire la condensazione e assicurare la stabilità del DNA

all’interno del capside.

• Proteine non strutturali = svolgono funzioni diverse ; a) la maggior parte delle proteine non

strutturali sono enzimi coinvolti nelle diverse fasi della replicazione virale; b) esistono

proteine in grado di interferire, a vari livelli, con le sintesi proteiche o con altre funzioni

delle cellule ospiti. Infine ci sono proteine in grado di influenzare la virulenza o il tropismo

del virus, sono chiamate virochine e sono in grado di agire a distanza sulle cellule non

infette.

Per quanto riguarda i gli acidi nucleici i virus si dividono in virus a DNA e virus a RNA :

• I virus a DNA sono costituiti da una singola molecola di DNA in genere a doppio filamento.

Ci sono però alcune eccezioni: nei parvovirus e nei circovirus è a singolo filamento

circolare. Nei papovavirus è presente un dsDNA completo circolare, mentre negli

hepadnavirus il DNA circolare è in parte a doppio e in parte a singolo filamento. I virus a

DNA possono avere forme inusuali, per esempio gli herpesvirus presentano molecole con

interruzioni nell’intelaiatura di uno dei filamenti, i paxovirus hanno dsDNA lineare con

estremità saldate.

• I virus a RNA sono lineari e possono essere a singolo filamento continuo (coronavirus,

retrovirus), a singolo filamento segmentato (orthomyxovirus, arenavirus), a doppio

filamento segmentato (reovirus, birnavirus).

:

Modalità di trasmissione dei virus

i virus sopravvivono in natura solo se sono in grado di trasferirsi da un individuo a un altro sia della

stessa specie che di specie diversa.

Trasmissione verticale = si ha quando il virus passa dalla madre all’embrione o al feto durante la

gravidanza, questi virus sono definiti esogeni perché sono acquisiti attraverso una forma di

infezione; altri tipi di virus sono detti endogeni e sono quelli che fanno parte del patrimonio

genetico del portatore.

Trasmissione orizzontale = si realizza in tutti i casi che non comportano la trasmissione in utero.

Questo tipo di trasmissione può attuarsi secondo modalità diverse : a) per contatto diretto (graffi,

morsi); b) per via indiretta attraverso veicoli (oggetti, acqua, alimenti); c) vettori biologici (insetti,

artropodi). Un particolare tipo di trasmissione orizzontale è la via aerogena.

:

Vie di ingresso e diffusione

Una delle vie di ingresso più utilizzata dai virus è la cute; spesso l’infezione rimane localizzata alle

cellule epiteliali della porta di ingresso, cute o mucose, e anche nel caso che il virus si diffonda ad

altri organi più profondi, non è detto che vi si replichi. Le restrizione della replicazione virale ad

aree epiteliali superficiali non significa che l’infezione non possa essere grave o mortale: per

esempio le disepitelizzazioni della mucosa intestinale causate da corna virus e rotavirus. Dalla

porta di ingresso, la cute, attraverso i vasi linfatici il virus raggiunge i linfonodi, da qui può entrare

nel circolo sanguigno e si ha la viremia primaria. Attraverso il flusso sanguigno il virus viene

trasportato nel midollo osseo, fegato, milza ed endoteli vasali, in questi organi può moltiplicarsi e

dare luogo a una viremia secondaria: in particolare, la replicazione dei virus nelle cellule

endoteliali del fegato, del midollo osseo e dei linfonodi è l’evento che può mantenere livelli di

viremia alti e persistenti. Un altro aspetto comune delle infezioni virali è che, qualunque sia la

porta di ingresso, il virus incontra sempre i macrofagi che danno avvio alla risposta immunitaria

difensiva. Quando il virus viene fagocitato e distrutto, la durata della viremia dipende

dall’equilibrio tra velocità di replicazione del virus e velocità di rimozione. Se l’incontro con i

macrofagi avviene in un organismo immunodepresso, possono esserci altre conseguenze :

• I macrofagi non sono in grado di fagocitare il virus, la conseguenza è una viremia

prolungata nel tempo con amplificazione delle possibilità di diffusione e contagio.

• Il virus viene fagocitato ma non distrutto, comporta alti livelli di viremia secondaria.

• Il virus viene fagocitato e si replica nei macrofagi, può comportare l’infezione dei soli

macrofagi, la cui distruzione provoca immunodepressione con conseguente comparsa di

infezioni secondarie e infezione delle cellule adiacenti.

TIPI DI INFEZIONI VIRALI

:

Infezioni acute

Le infezioni acute sono caratterizzate dalla presenza di sintomatologia evidente, che compare in

un tempo relativamente breve dopo il contagio; l’esito è la morte del soggetto, oppure la

guarigione in genere accompagnata da immunità duratura (perché viene coinvolta l’immunità

cellulo-mediata stimolata dalla replicazione del virus all’interno delle cellule). I sintomi delle

infezioni acute dipendono dai danni che il virus è in grado di provocare a partire dalle singole

cellule, la gravità dei sintomi dipende dall’entità delle lesioni cellulari. Le alterazioni conseguenti

alla replicazione del virus nella cellula sono molteplici :

• con conseguente rilascio degli enzimi e

Destabilizzazione delle membrane lisosomiali,

autolisi.

• che si attua attraverso meccanismi

Interferenza con la sintesi di proteine dell’ospite

diversi inibizione mediante blocco della tradizione dell’mRNA cellulare, inibizione

mediante progressivo allontanamento dell’mRNA cellulare dai ribosomi, utilizzo delle

sequenze primers cellulari per la traduzione dell’mRNA virale invece che cellulare.

• che può riguardare sia l’mRNA che l’RNA

Inibizione della sintesi dell’RNA cellulare

ribosomiale.

• .

Inibizione della sintesi del DNA cellulare

Se si verificano queste alterazioni le cellule infette non riescono a replicarsi, e se ci riescono la

replicazione avviene una sola volta e nelle prime ore successive all’infezione. Qualche volta, oltre

ai danni di tipi inibitorio, i virus possono indurre la stimolazione di certe funzioni cellulari :

• vengono liberati alcuni enzimi lisosomiali,

Proliferazione delle membrane endocellulari,

tra cui la fosfolipasi che degrada i lipidi delle membrane; l’accumulo dei prodotti di

degradazione è in grado di stimolare a sua volta la produzione di nuove membrane con un

meccanismo di tipo feedback.

• questi enzimi (DNA polimerasi e

Induzione di enzimi per la sintesi del DNA,

timidinochinasi) vengono utilizzati dal virus e contemporaneamente inducono la cellula e

entrare in mitosi, questo favorisce la trasformazione neoplasica delle cellula che non

subiscono la lisi.

• Produzione di proteine attivanti da parte di virus oncogeni.

Per quanto riguarda la predisposizione alle infezioni batteriche secondarie, è un esito frequente

delle infezioni respiratorie e intestinali, dove il danno subito dall’epitelio delle mucose interessate

favorisce l’impianto e la moltiplicazione dei batteri. Possono inoltre presentarsi danni al sistema

immunitario, che caratterizzano non solo le infezioni acute ma anche quelle croniche e persistenti,

si possono osservare:

• si ha infezione e distruzione dei linfociti B, con conseguente

Deplezione delle cellule B,

immunodepressione che favorisce la comparsa di infezioni secondarie (sia parassitarie che

batteriche).

• Alterazione della funzione del linfociti B.

• Deplezione mista delle cellule B e T.

• a questa immunodepressione consegue una sequela di infezioni

Deplezione delle cellule T,

secondarie da germi opportunisti, sempre più gravi e alla fine letali.

I danni al sistema immunitario possono essere definitivi oppure può essere solo

un’immunodepressione temporanea.

:

Infezioni persistenti

Le infezioni persistenti sono caratterizzate dalla permanenza del virus nell’organismo per periodi

molto lunghi; sono più importanti rispetto alle infezioni acute perché:

• gli animali infetti sono fonte di contagio per gli altri animali.

• l’infezione può riattivarsi più volte nella vita dello stesso individuo.

• possono provocare disordini immunopatologici che si accompagnano spesso a infezioni

secondarie.

• possono causare neoplasie.

Le infezioni persistenti possono essere suddivise in:

• = in queste infezioni le particelle virali complete non sono

infezioni latenti mai dimostrabili

se non durante gli episodi di riacutizzazione.

• = in queste infezioni le particelle virali sono e il

Infezioni croniche sempre dimostrabili

virus viene eliminato dall’animale nell’ambiente; la presenza di sintomi è variabile mentre il

sistema immunitario è compromesso.

• = sono caratterizzate dalla costante progressione della malattia e

Infezioni lente

dall’aumento progressivo delle particelle virali presenti nell’organismo ed eliminate

nell’ambiente.

Le cause della persistenza possono essere molteplici ma possono essere divise in :

• che comprendono: presenza di agenti non

Cause dovute all’agente patogeno,

immunogeni, es. scrapie in cui la proteina patologica non è distinguibile da quella normale

e quindi risulta immulogicamente inattiva; integrazione dell’acido nucleico nel genoma

cellulare, con replicazione contemporanea alla mitosi senza produzione di proteine virali;

moltiplicazione del virus in siti protetti, cellule nervose, linfociti, cellule epiteliali a contatto

con l’esterno; variazioni antigeniche del virus, nei retrovirus si hanno variazioni a cicli

successivi di alcuni antigeni superficiali delle particelle che si producono nell’organismo

animali, nei virus influenzali invece si osservano variazioni antigeniche tra i virus che

circolano all’interno di una popolazione.

• che comprendono : difettosa

Cause dovute ad alterazioni del sistema immunitario,

risposta anticorpale, tipica delle infezioni congenite che producono tolleranza immunitaria;

difettosa attività cellulo-mediata; replicazione all’interno dei macrofagi; alterata

espressione delle molecole MHC di classi I, fondamentali per il corretto riconoscimento

delle cellule infette da parte dei linfociti T citotossici.

CICLO BIOLOGICO DELLA REPLICAZIONE VIRALE

Ogni famiglia virale è caratterizzata da una sua propria strategia re plicativa. Nei virus animali,

l’interazione del virus con la cellula ospite può essere convenzionalmente suddivisa in 6 fasi:

Il periodo

adsorbimento, penetrazione, svestimento, replicazione, maturazione e liberazione.

che intercorre tra la penetrazione del virione nella cellula e la maturazione viene definito periodo

di eclissi, si indica invece come periodo di latenza il tempo che trascorre dalla penetrazione del

virus fino al momento in cui si ha la comparsa di virioni progenie fuori dalla cellula infetta. La

durata di questa fase varia per uno stesso virus in relazione alla molteplicità di infezione, al ceppo

impiegato e al tipo di cellula ospite. Non sempre l’infezione della cellula provoca la morte di

quest’ultima o la produzione di virus, infatti si possono verificare diversi tipi di infezione :

• = si verificano in cellule permissive, con produzione di progenie infettante.

Produttive

• = avvengono in cellule non permissive (che non consentono l’espressione di tutti i

Abortive

geni virali); sono sostenute da virus difettivi.

• = si verificano quando solo alcune cellule di una popolazione possono

Restrittive

permettere al virus un ciclo completo.

• = possono verificarsi in cellule permissive, infettano le cellule senza alterare il

Persistenti

loro metabolismo e senza impedire loro di moltiplicarsi per periodi abbastanza lunghi. Se

invece l’infezione si attua in cellule non permissive, nessuno o solo pochi geni virali

vengono espressi e il genoma del virus rimane generalmente integrato nel genoma

cellulare.

LE FASI DELL’INFEZIONE VIRALE

: per i virus animali l’adsorbimento si realizza per interazione tra alcune strutture

Adsorbimento

superficiali del virione (siti di adsorbimento o antirecettori) e della cellula (recettori). Negli

adenovirus l’antirecettore è rappresentato dalla fibre dei capsomeri pentavalenti, negli

orthomyxovirus dall’apice delle emoagglutinine. Nei piccoli virus nudi invece l’antirecettore è

rappresentato da specifiche depressioni (canyons) del capside, che sembrano essere il calco

negativo del recettore cellulare. Per quanto riguarda i recettori cellulari, solo alcuni di questi sono

stati definitivamente identificati, alcuni sono di natura proteica. La caratteristica comune a tutti i

recettori per i virus è che si tratta sempre di molecole che hanno una funzione ben precisa e

diversificata nell’economia cellulare, che non ha niente a che vedere con i virus: questi ultimi

hanno dovuto adattare le proprie strutture superficiali ai diversi recettori cellulari nel corso

dell’evoluzione. In ogni caso l’interazione antirecettore/recettore è responsabile del tropismo,

cioè della proprietà tipica dei virus di infettare prevalentemente determinate specie animali o

anche soltanto determinati tessuti e organi. Il tropismo dell’acido nucleico è enormemente più

ampio di quello del virione intatto; tuttavia questo tropismo più ampio non è un vantaggio per il

virus, appunto per la modestissima efficacia dell’acido nucleico a iniziare l’infezione.

: la penetrazione dei virus nella cellula avviene istantaneamente dopo

Penetrazione/svestimento

la fase di adsorbimento. Se il virus possiede il pericapside si avrà la fusione di quest’ultimo con la

membrana plasmatica col risultato che il virione penetrerà nella cellula; se non c’è il pericapside

inizia un processo di endocitosi che porterà comunque all’entrata nella cellula di un virione (unità

infettante). Quello che entra nella cellula è in entrambi i casi il nucleocapside, a questo punto gli

enzimi lisosomiali digeriranno il capside liberando il materiale genetico che si dirige verso il nucleo

se è un virus a DNA, o verso il citoplasma se è un virus a RNA.

: dopo la liberazione dell’acido nucleico virale all’interno della cellula, si attuano una

Replicazione

serie di processi biologici che portano alla sintesi di nuove proteine virali specifiche e alla

replicazione dell’acido nucleico. La replicazione dei virus a DNA coinvolge meccanismi che

avvengono nel nucleo, quella dei virus a RNA avviene nel citoplasma. Nella trasduzione del

genoma virale si producono nell’ordine:

1. Le “proteine precoci”.

2. Le “proteine moltiplicatrici”.

3. Le “proteine di assemblaggio”.

Questa produzione può avvenire per formazione di singole proteine o per produzione di un

precursore che è un mosaico di proteine. Le proteine precoci bloccano la sintesi di macromolecole

cellulari, le proteine moltiplicatrici sono una polimerasi che permette la produzione di molte copie

di genomi virali. Infine vengono sintetizzate le proteine di rivestimento che costituiranno i capsidi

per i nuovi genomi formati. : le fasi finali della replicazione sono diverse per i virus

Assemblaggio, maturazione e liberazione

nudi e per quelli provvisti di envelope.

= l’assemblaggio dei capsomeri avviene in genere automaticamente nelle

Virus privi di envelope

prime fasi e porta alla formazione di capsidi vuoti, o procapsidi, all’interno dei quali l’acido

nucleico viene impacchettato; questo virione non ancora maturo prende il nome di provirione. In

seguito le proteine del capside subiscono un profondo riarrangiamento, per azione enzimatica, che

porta alla struttura definitiva. La maggior parte dei virus nudi, una volta maturati, si accumulano

nel citoplasma o nel nucleo, e vengono rilasciati in seguito alla lisi della cellula.

= le proteine del nucleocapside si aggregano velocemente attorno all’acido

Virus con envelope

nucleico neoformato, e l’envelope segue due modalità diverse:

• Budding il virus acquisisce l’envelope a carico della membrana citoplasmatica. Alcune

zone della membrana cellulare vengono modificate dall’inserzione di glicoproteine virali

che formano zone modificate a “zolla”, queste porzioni prendono il contatto con il

nucleocapside e vi avvolgono gradualmente l’envelope, maturazione e liberazione

coincidono.

• Esocitosi è tipica dei virus che acquisiscono l’envelope a carico delle membrane

dell’apparato di Golgi o del reticolo endoplasmatico rugoso. Tali virus maturano

gemmando all’interno delle vescicole, e da queste vengono poi veicolati alla superficie,

dove vengono rilasciati per fusione delle vescicole stesse con la membrana citoplasmatica.

Nella gran parte dei casi la formazione dell’envelope e il rilascio del virus è compatibile con la

sopravvivenza per molte ore della cellula infetta: risulta quindi molto elevato il numero di

particelle che possono essere prodotte da una singola cellula. Inoltre, alcuni di questi virus non

sono citopatici e possono quindi instaurare infezioni persistenti.

IMMUNOLOGIA

Immunologia generale:

Gli organismi viventi possiedono meccanismi difensivi molto elaborati, che costituiscono il sistema

immunitario, che li protegge dai microrganismi patogeni. I primi meccanismi di difesa che

consentono la protezione di un organismo verso le infezioni microbiche, sono costituiti dalle stesse

caratteristiche fisico-chimiche dei suoi tessuti (cute e mucose), da elementi cellulari specializzati

ad attività fagocitaria (granulociti neutrofili e macrofagi) deputati all’ingestione e alla distruzione

degli aggressori, e da fattori umorali dotati di attività antimicrobica. Queste difese costituzionali

in quanto non sono rivolte verso un tipo di sostanza estranea

innate sono non specifiche,

piuttosto che un altro; inoltre non sono in grado di distinguere, nel loro tipo di intervento

difensivo, tra il materiale estraneo inerte e i microrganismi patogeni. Nel caso l’agente patogeno

aggressore riesca a superare le barriere fisico-chimiche, e resistere alle difese operate dai

granulociti neutrofili, si mobilita un secondo tipo di cellula fagocitaria, il macrofago. I macrofagi,

dopo aver fagocitato il microrganismo aggressore o suoi frammenti, non li distruggono

completamente, ma li “processano”, degradandoli in modo da produrre peptidi. Questo innesca la

reattività sia dei linfociti B, sia dei linfociti T, specifici per quell’antigene. Questi meccanismi di

sono rappresentati da sistemi molto elaborati, che coinvolgono sia

difesa di secondo intervento

elementi cellulari (macrofagi, linfociti), sia prodotti solubili (anticorpi, citochine e altri fattori

umorali). Intervengono specificamente nel proteggere l’organismo dai microrganismi patogeni e

sono sono cioè rivolti verso una e una sola entità estranea. Se il

altamente specifici:

microrganismo patogeno supera i meccanismi di difesa innati e aspecifici, l’organismo di difende

attraverso risposte specifiche, caratterizzate dalla produzione sia di molecole solubili, quali gli

sia di Più precisamente, di parla di

anticorpi, cellule citotossiche. risposta immunitaria umorale

quando la risposta difensiva si esplica tramite la sintesi, da parte dei linfociti B, di molecole

presenti in forma libera nel torrente circolatorio e nelle varie escrezioni (umori), oppure di

quando la risposta difensiva si realizza attraverso

risposta immunitaria cellulo-mediata,

l’attivazione di cellule citotossiche che distruggono l’agente estraneo o la cellula infetta,

direttamente o indirettamente attraverso meccanismi che coinvolgono prodotti solubili (citochine)

e altri tipi cellulari ad attività fagocitaria. In alcuni casi l’immunità umorale e l’immunità cellulo-

mediata rappresentano un unico insieme integrato, e interagiscono di continuo fra loro, formando

veri e propri circuiti che controllano e modulano l’attività del sistema immunitario nel suo

complesso. Il sistema immunitario utilizza per i suoi interventi difensivi un’ampia popolazione di

globuli bianchi del sangue, i linfociti. Questi linfociti possiedono sulla loro superficie dei recettori

che si legano con elevata affinità agli antigeni, ciascun linfocita esprime recettori con struttura e

specificità diverse rispetto a quelli degli altri linfociti, per cui ogni cellula è specifica solo per un

determinato tipo di antigene. Affinchè la risposta difensiva sia efficace, è necessario che subito

dopo il riconoscimento dell’agente estraneo, il clone linfocitario (B o T) che ha effettuato il

riconoscimento si replichi rapidamente e si differenzi in modo da consentire la produzione di un

sufficiente numero di anticorpi specifici per l’aggressore (linfociti B che si differenziano in

plasmacellule anticorpo-secernenti) e/o di un numero sufficiente di cellule citotossiche specifiche

(linfociti T citotossici). : cute e mucose la particolare struttura della cute e delle diverse

Barriere fisico-chimiche

mucose impedisce la penetrazione della quasi totalità degli agenti patogeni provenienti dal mondo

esterno. La struttura pluristratificata della cute e la sua ricchezza in cheratina forniscono una

formidabile barriera all’organismo. Inoltre, se alcuni germi riescono a superare l’epidermide

vengono distrutti dal PH del derma, mantenuto acido dalle secrezioni sudoripare e sebacee. Ogni

modificazione di tale barriera e delle sue secrezioni favorisce l’insorgere di infezioni. Le mucose

invece si oppongono alla penetrazione di sostanze estranee sia con mezzi meccanici (azione muco

ciliare, peristalsi, dilavamento), sia con mezzi chimici (pH acido dei succhi gastrici, urine e secreti

vaginali).

Le fasi della risposta immunitaria:

I meccanismi difensivi di un organismo si svolgono in 4 fasi successive : 1) riconoscimento

dell’aggressore; 2) la sua processazione; 3) l’attivazione cellulare; 4) la risposta effetrice.

Il riconoscimento dell’antigene può avvenire con due meccanismi diversi che coinvolgono o i

linfociti B o i linfociti T. I linfociti B riconoscono gli antigeni estranei attraverso recettori specifici, le

esposte sulla loro superficie. I linfociti T riconoscono gli antigeni attraverso

molecole anticorpali

specifici recettori di membrana (tcr), solo dopo che i microrganismi sono stati fagocitati e

processati dai macrofagi, infatti i linfociti T esprimono recettori particolari capaci di reagire solo

con brevi sequenze peptidiche presenti sulla superficie di altre cellule. La seconda fase della

reazione difensiva, che prevede la processazione dell’antigene e la sua esposizione sulla

membrana cellulare, è indispensabile affinchè venga attivata la risposta immunitaria cellulo-

mediata. Se un microrganismo patogeno riesce a superare la prima linea difensiva, interviene un

secondo e più importante meccanismo difensivo, rappresentato dai macrofagi. Dopo l’ingestione

dei materiali extracellulari che incontrano, i macrofagi li degradano per produrre peptidi. I

macrofagi, che espongono gli antigeni, si spostano dai siti di infezione ai linfonodi, dove

“presentano” l’antigene ai tipi cellulari diversi e in particolare ai linfociti T-helper, che si attivano

innescando tutti quei meccanismi effettori necessari alla distruzione e all’eliminazione del

microrganismo aggressore. Le molecole effettrici sono rappresentate soprattutto dagli anticorpi

specifici prodotti, mentre le cellule che realizzano questo intervento finale sono rappresentate dai

linfociti T citotossici. Gli anticorpi prodotti si legano al microrganismo invasore e potenziano la

fagocitosi da parte dei granulociti neutrofili e dei macrofagi (opsonizzazione). Gli anticorpi (IgG),

dopo legame con l’antigene, attivano anche un sistema di proteine plasmatiche, denominato

“complemento”, che partecipa alla lisi e alla fagocitosi dei microrganismi. I linfociti T attivati

secernono ormoni proteici, denominati citochine, che potenziano anch’esse le funzioni delle

cellule fagocitarie e stimolano il processo infiammatorio. La risposta immunitaria specifica ha lo

scopo di amplificare e direzionare sul bersaglio specifico una varietà di meccanismi effettori

difensivi che sono già funzionanti, anche in assenza dell’attività linfocitaria.

La risposta immunitaria verso un antigene può assumere due forme:

• : I linfociti B producono macromolecole solubili, gli anticorpi, capaci di

risposta umorale

combinarsi specificamente con l’antigene determinandone l’eliminazione.

• : viene stimolata la produzione di linfociti T citotossici capaci di

Risposta cellulo-mediata

riconoscere specificamente l’antigene, tramite recettori di superficie, e di secernere

numerosi mediatori, le linfochine, che uccidono le cellule che veicolano l’antigene

estraneo.

: le cellule aventi funzione fagocitaria sono i granulociti neutrofili, i monociti del sangue

Fagocitosi

circolante e i macrofagi del sistema reticolo-endoteliale, la predisposizione alle infezioni è un

evento tipico nei soggetti con alterata funzionalità delle cellule fagocitarie. La differenza

sostanziale tra granulociti neutrofili e macrofagi riguarda la finalità del processo fagocitario : i

neutrofili dimostrano un’azione molto rapida ed efficiente, che si esaurisce però con la distruzione

del materiale estraneo, senza che quest’ultimo venga coinvolto nella risposta immunitaria; i

macrofagi si mobilizzano e intervengono in un secondo tempo,nel caso che i neutrofili non

riescano da soli a bloccare l’infezione. I macrofagi svolgono quindi un ruolo fondamentale

nell’attivazione della risposta immunitaria, in quanto non solo distruggono i microrganismi

fagocitati, ma li “processano” e ripresentano i loro antigeni alle altre cellule del sistema

immunitario, innescando così tutti i meccanismi delle difese specifiche. Il processo della fagocitosi,

operata dai neutrofili, si esplica in fasi successive: inizialmente i neutrofili si dirigono verso i siti

dell’organismo ove è necessario il loro intervento, attraverso un meccanismo di chemiotassi,

caratterizzato dalla migrazione dei neutrofili dal torrente circolatorio ai tessuti sede

dell’aggressione e del processo infiammatorio. Successivamente i neutrofili prendono contatto,

attraverso i loro recettori di superficie, con il materiale estraneo; a seguito di questa interazione la

loro membrana citoplasmatica forma una vescicola fagocitaria detta fagosoma, la vescicola si

fonde poi con un lisosoma dando origine a un fagolisosoma, che fornisce gli enzimi proteolitici e

idrolitici, il lisozima e l’ambiente acido, necessari alla digestione del materiale fagocitato. Il

processo è completato dall’espulsione del materiale di rifiuto. Il massimo di efficienza nella

fagocitosi si realizza quando i microrganismi sono ricoperti da anticorpi: il complesso antigene-

anticorpo tende infatti ad aderire molto efficacemente alla cellula fagocitaria, per la presenza sulla

membrana di quest’ultima di recettori specifici per molecole anticorpali modificate dal loro

legame con l’antigene. Gli anticorpi che favoriscono la fagocitosi sono detti opsonine e il

fenomeno è definito opsonizzazione. I meccanismi difensivi operati dai macrofagi e dai

granulociti neutrofili sono costitutivi e aspecifici.

: alcuni microrganismi patogeni riescono ad evadere la fagocitosi con

Evasione della fagocitosi

metodi differenti, per esempio: inibizione dell’aderenza (streptococcus pneumoniae), uccisione

del fagocita (staphylococcus aureus), lisi del fagocita (listeria monocytogenes), prevenzione della

fusione fagosoma-lisosoma (HIV), sopravvive nel fagolisosoma(coxiella brunetti). Alcuni patogeni

sebbene vengano facilmente inglobati dai macrofagi, sono tuttavia capaci di resistere alla

distruzione intracellulare. Questi microrganismi impediscono la liberazione degli enzimi lisosomiali

nel fagosoma. In tal modo i patogeni, una volta all’interno del fagocita, non solo non muoiono, ma

addirittura sono protetti dalla risposta anticorpale che consegue all’infezione e pertanto si

moltiplicano indisturbati. : celandosi nell’ospite, invalidando le proteine del

Superamento delle difese dell’ospite

complemento, invalidando i fagociti, evitando gli anticorpi.

: anche l’ipotermia febbrile è un sistema difensivo, infatti l’ipotalamo rilascia

Febbre

prostaglandine che inducono alte temperature, che impediscono la moltiplicazione e diffusione del

patogeno. : si tratta di un complesso umorale, costituito da un sistema di 18 diverse frazioni

Il complemento

glicoproteiche, che è presente nel sangue indipendentemente da qualsiasi immunizzazione. Tale

sistema svolge un ruolo fondamentale nella difesa dell’organismo favorendo la reazione

infiammatoria, la chemiotassi delle cellule fagocitarie nel sito di infezione e quindi innescando la

fagocitosi. Il complemento manifesta inoltre una spiccata attività battericida e citocida, inducendo

la lisi di corpi batterici e di cellule estranee che hanno reagito con gli anticorpi specifici.

: mutualismo = microbo ed ospite beneficiano della

Simbiosi pacifica e non pacifica coesistenza

coesistenza e non sono danneggiati; commensalismo = ne beneficia il microbo ma non l’ospite;

parassitismo = ne beneficia il microbo a danno dell’ospite.

: ha funzione protettiva. Le popolazioni microbiche che costituiscono la

Normale microflora

microflora normale colonizzano abbondantemente la superficie dei diversi tessuti che vengono a

contatto con mondo esterno : cute, cavità orale, mucose oculo-congiuntivali, mucosa respiratoria,

mucosa gastro-intestinale, mucosa genito-urinaria. Moltiplicandosi sui tessuti e sulle mucose

esposte dell’organismo, la flora microbica normale impedisce che gli stessi vengano colonizzati da

parte di altri microrganismi patogeni. L’azione antagonista della microflora normale nei confronti

dei microrganismi patogeni può esplicarsi attraverso meccanismi diversi, tra cui quello della

competizione: microrganismi differenti si fissano alla mucosa attraverso lo stesso recettore

cellulare. Se viene alterato l’equilibrio tra le popolazioni microbiche che dimorano sui diversi

tessuti dell’ospite, dismicrobismo, si osserva la comparsa frequente di malattie infettive. Per

esempio la “patologia da antibiotici”, detta anche “enterocolite pseudomembranosa” consegue al

dismicrobismo indotto dall’antibiotico a livello della microflora intestinale, per cui si manifestano

gravi infezioni intestinali sostenute da alcuni ceppi di escherichia coli o da clostridium difficile.

: neutrofili (fagociti), basofili (producono istamina), eosinofili (tossici

Cellule bianche del sangue

per parassiti), monociti (fagociti), linfociti (coinvolti nell’immunità specifica).

: molecola estranea, appartenente a un batterio o ad un altro invasore, capace di indurre

Antigeni

una risposta immunitaria; reagisce specificamente con i prodotti della reazione immunitaria, sia

che si tratti di anticorpi (reazione umorale), sia che si tratti di tratti di cellule (reazione cellulo-

mediata). Si identificano in genere con molecole chimicamente complesse e di notevoli dimensioni

(glicoproteine, polisaccaridi, lipopolisaccaridi, nucleoproteine). Gli antigeni per essere pienamente

immunogeni devono giungere inalterati ai tessuti.

(immunoglobulina) : molecola proteica specifica, prodotta dal sistema immunitario, che

Anticorpo

reagisce con l’antigene che ne ha provocato la sintesi. Ha funzione protettiva, ????? attraverso

ligando antigene-anticorpo, neutralizzazione o immobilizzazione e prevenzione di aderenza,

agglutinazione e precipitazione, opsonizzazione, attivazione complemento, citotossicità anticorpo-

dipendente.

: l’epitopo, o determinante antigenico, è la parte di antigene che realmente si inserisce nel

Epitopi

sito combinatorio dell’anticorpo. La maggior parte degli antigeni presenta numerosi epitopi, che

spesso però non sono accessibili agli anticorpi; quando una molecola proteica è nella sua forma

naturale, è ripiegata su se stessa così che buona parte degli epitopi sono mascherati e solo quelli

presenti sulla superficie esposta della proteina sono disponibili per reagire con gli anticorpi. Gli

epitopi cui viene preferenzialmente prodotta la risposta immunitaria sono detti epitopi

immunodominanti.

: molecole molto piccole che possono reagire con anticorpi preformati, ma non possono da

Apteni

sole stimolare la risposta immunitaria. Gli apteni possono però legarsi a molecole proteiche di

elevate dimensioni “carriers” e divenire così immunogene, cioè capaci di evocare una risposta

immunitaria.

Quanto più una proteina è estranea per l’organismo, e quindi maggiore è la differenza nella sua

sequenza aminoacidica dalle proteine dell’ospite, tanto più è immunogena.

IgM : sono pentameri che costituiscono il 5-10% degli anticorpi sierici, si trovano nel sangue linfonodi e cellule B, agglutinano i microbi, sono i primi anticorpi prodotti in corso di infezione, 5 giorni.

Meccanismi d’azione dell’anticorpo

fagocitosi

Maschera parti dannose

di tossine

Neutralizzazione batteriche e virus

Agglutinazione +

Cellule-antigene Infiammazione

Precipitazione Antigeni solubili

:

Meccanismi di azione dell’anticorpo

• Attività neutralizzante gli anticorpi reagendo con tossine/virus ne bloccano l’azione

nociva; nel caso dei virus ne neutralizzano l’infettività legandosi a quelle strutture di

superficie che i virus utilizzano per adsorbirsi ai recettori delle cellule e penetrarvi.

• Attività agglutinante gli anticorpi reagiscono con antigeni particolati (batteri, cellule

eucariote) causandone l’agglutinazione, che inoltre stimola la fagocitosi molto efficace sugli

aggregati antigene-anticorpo.

• Attività precipitante gli anticorpi reagiscono con gli antigeni solubili trasformandoli in

precipitati solidi e pertanto inattivi. La maggior parte dei fattori di virulenza secreti dai

batteri patogeni viene efficacemente neutralizzata in questo modo. Inoltre anche gli

antigeni precipitanti, come quelli agglutinati, vengono fagocitati più facilmente.

• Attività opsonizzante gli anticorpi, dopo aver reagito con l’antigene, divengono

altamente reattivi verso i recettori di membrana di macrofagi e neutrofili, ne consegue una

rapida ingestione e distruzione del complesso antigene-anticorpo.

:

Le sottoclassi di Ig

Sulla base delle proprietà fisico-chimiche e antigeniche le immunoglobuline (glicoproteine)

possono essere divise in 5 classi :

• IgG : rappresentano circa l’80% delle immunoglobuline del siero di sangue e sono

rappresentate da molecole monometriche. (si trovano nel sangue linfonodi e intestino)

Hanno la proprietà di attraversare la barriera placentare e di fissare il complemento.

Inoltre favoriscono la fagocitosi, neutralizzano tossine e virus, 23 giorni.

• IgM : sono pentameri che costituiscono il 5-10% degli anticorpi sierici, e hanno la

caratteristica di comparire in risposta alla prima stimolazione antigenica in misura

modesta, per essere poi sostituite da elevate quantità di Ig. Sono molto efficaci nel fissare il

complemento, agglutinare e opsonizzare, 5 giorni.

• IgA : sono dimeri che costituiscono il 10-15% degli anticorpi sierici, si trovano nelle

secrezioni, e a livello delle mucose in particolare quelle intestinali e dell’apparato

respiratorio. 6 giorni.

• IgE : sono monomeri che costituiscono lo 0.002% degli anticorpi sierici, si trovano in basofili

mastociti e sangue, sono i principali anticorpi nelle reazioni allergiche, 2 giorni.

• IgD : sono monomeri che costituiscono lo 0.2% degli anticorpi sierici, si trovano nel sangue

linfonodi e cellule B, più che un’immunoglobulina rappresentano uno dei principali

recettori di membrana. 3 giorni.

In tutti i mammiferi domestici sono presenti immunoglobuline delle principali classi (IgG, IgM e

IgA) e verosimilmente sono presenti anche le IgE e IgD, nelle diverse specie varia la concentrazione

oltre al tipo e numero di sottoclassi anticorpali.

:

Immunità acquisita

• Immunità attiva acquisita naturalmente (conseguenza di un infezione)

• Immunità passiva acquisita naturalmente (transplacentare o colostro)

• Immunità attiva acquisita artificialmente (vaccinazione)

• Immunità passiva acquisita artificialmente (iniezione di anticorpi)

: l’INF è una sostanza difensiva antivirale prodotta dalle cellule, che ha un tipo di

Interferone

attività assolutamente aspecifica, nel senso che è rivolta contro qualsiasi virus (al contrario

dell’attività del sistema immunitario che si rivolge solo contro l’antigene che l’ha indotta). L’IFN

rappresenta la prima risposta dell’organismo a un’infezione virale, tale sostanza infatti viene

prodotta entro 12-24 ore dall’inizio della replicazione virale, e come conseguenza si osserva una

drastica riduzione della produzione di virus nei tessuti infetti. Gli anticorpi compaiono nel sangue

dopo parecchi giorni dall’interruzione della replicazione virale, quindi l’IFN svolge un ruolo

determinante nella prima difesa dell’organismo verso le infezioni da virus, quando cioè non sono

ancora presenti gli anticorpi specifici. Ci sono tre principali classi di interferone : l’IFN-α e l’IFN-β

sono proteine virali che inibiscono la replicazione, l’IFN-γ induce neutrofili e macrofagi alla

fagocitosi. Una volta prodotto l’IFN per funzionare deve essere secreto e legarsi a uno specifico

recettore della membrana plasmatica, per poi agire nelle cellule contigua a quella parassitata;

quindi l’azione dell’IFN non è diretta specificamente contro le particelle virali, ma esso è da

considerarsi a sua volta un induttore di uno “stato antivirale”a livello cellulare.

DIAGNOSTICA MICROBIOLOGICA

: trova e identifica l’agente, isolamento e identificazione, dimostrazione della

Diagnostica diretta

presenza di suoi prodotti specifici (tossine, antigeni, acidi nucleici)

: cercare le prove di una risposta immunitaria specifica in atto, aumento del

Diagnostica indiretta

titolo anticorpale verso gli antigeni specifici dell’agente causale, reperto di anticorpi ad alto titolo,

reperto di anticorpi della classe IgM, IgA o a bassa avidità.

: per l’isolamento il laboratorio potrà partire da un materiale

Isolamento e identificazione

normalmente sterile (sangue, liquor, tessuti interni, versamenti articolari), o da materiale

normalmente microbico (essudati su mucose, tamponi nasali, cutanei, faringe, geci).

: campioni oro-faringei, liquido pleurico, sangue, urine, campioni ostetrici, escreato o

Prelievo

lavaggio bronchiale, liquido peritoneale, liquido cefalorachidiano.

:

Tappe per la diagnostica microbiologica

1. Esame diretto = osservazione al microscopio, colorazione (Gram, Ziehl Neelsen).

2. Isolamento e coltura = crescita in vitro e identificazione dell’agente infettivo.

3. Saggi biochimici per l’identificazione.

4. Antibiogramma = test per l’individuazione degli antibiotici nei confronti dei quali il nostro

isolato è sensibile e/o resistente, fondamentale per la somministrazione della terapia per la

cura di un’infezione.

5. Ricerca anticorpale.

: L’unione di un antigene con il rispettivo anticorpo può dare origine a una

Diagnosi sierologica

serie di reazioni diverse che possono essere osservate in vitro, poiché la fonte degli anticorpi è

rappresentata prevalentemente dal siero di sangue, tali prove vengono chiamate reazioni

Le reazioni sierologiche trovano impiego in clinica medica come supporto

sierologiche.

diagnostico nei soggetti colpiti da malattie infettive e parassitarie, nelle manifestazioni di

ipersensibilità e nelle malattie autoimmuni. E’ possibile ottenere importanti informazioni

diagnostiche e prognostiche attraverso il rilievo della presenza nel siero, di elevate concentrazioni

di anticorpi che reagiscono specificamente con una presenza di laboratorio allestita con il

microrganismo sospetto, con i suoi antigeni o con i suoi prodotti. Titoli anticorpali elevati indicano

che il paziente è stato esposto a quel patogeno e che ha risposto immunologicamente. Un titolo

anticorpale estremamente elevato, oppure la presenza di un buon titolo di quegli anticorpi che

scompaiono rapidamente dopo una malattia, fanno supporre un ruolo attivo del corrispondente

microrganismo, che quindi è da ritenere il responsabile della sintomatologia osservata al momento

del prelievo. Il più delle volte però la diagnosi sierologica deve essere basata sulla comparsa di una

variazione del titolo anticorpale nel corso di una malattia : si esaminano pertanto

contemporaneamente due campioni di siero. Il prelevato il più precocemente

siero acuto,

possibile dall’inizio della sintomatologia clinica, e il dopo 2-3 settimane dal

siero convalescente,

precedente; la comparsa di anticorpi prima non rilevabili, oppure un aumento del titolo di Le

almeno 4 volte fra i due campioni di siero, sono da considerare indicativi di infezione recente.

reazioni sierologiche vengono anche impiegate per identificare i microrganismi, o direttamente nei

tessuti infetti, o dopo il loro isolamento in laboratorio. Il tipo di reazione che si può osservare,

facendo reagire un antigene con lo specifico anticorpo, dipende soprattutto dallo stato fisico

dell’antigene : se l’antigene è una la reazione tra opportune proporzioni di

proteina solubile,


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42

PESO

2.15 MB

AUTORE

Anna.o

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Microbiologia in cui vi è un sunto completo di tutta la batteriologia , la virologia, la diagnostica diretta e indiretta e i tipi di vaccini più usati. Più di uno studente (compresa me) hanno preso 30 grazie a queste 42 pagine, che racchiudono un sunto semplificato di uno dei migliori libri di med. veterinaria -Microbiologia e immunologia veterinaria- autori G.Poli , A. Cocilovo ,P.Dall'ara, W.Ponti.


DETTAGLI
Esame: Microbiologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina veterinaria (5 anni)
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Anna.o di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Microbiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Napoli Federico II - Unina o del prof Roperto Sante.

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