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Microbiologia - brucella Appunti scolastici Premium

Appunti di Microbiologia del professor Galdiero sulla brucella: coccobacilli gram negativi, aerobi obbligati, distinzione tra le salmonella e le brucelle, le specie, i fattori di patogenicità, i recettori di superficie, catalasi, l’acidificazione del fagosoma.

Esame di Microbiologia docente Prof. M. Galdiero

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MICROBIOLOGIA (23/11/06) Bernardo Antonella

Ultima lezione 23° : “Le Brucelle”

Le brucelle, come vedete nella diapositiva, sono, dal punto di vista morfologico coccobacilli gram

negativi, infatti vedete non hanno una forma particolarmente sferica ma hanno una forma allungata.

Sono generalmente immobili per cui non hanno né ciglia né flagelli, sono asporigeni per cui non

producono spore neanche in condizioni ambientali sfavorevoli e generalmente risultano essere anche

acapsulati, non presentano la capsula tranne che in particolari casi, e anche dove la capsula è presente,

spesso quando vengono coltivati in vitro nei comuni terreni d coltura questa capsula viene persa, per cui

generalmente vengono considerati acapsulati. Dal punto di vista metabolico sono aerobi obbligati,

quindi riescono a sopravvivere solo in presenza di ossigeno, tranne alcune specie, in partic. la brucella

abortus definita microaerofilo perché richiede la presenza, per la crescita, di una determinata percentuale

d anidride carbonica, come vedremo più avanti. Essendo aerobi obbligati hanno tutto il sistema dei

citocromi e hanno anche il citocromo c, cosa che mancava negli enterobacteriacae che erano citocromo

c negativi e quindi ossidasi negative, invece le brucelle risultano essere ossidasi positive, per cui questo

per esempio è un test che permette la distinzione tra le salmonelle e le brucelle, che da un punto di vista

morfologico, in seguito ad una semplice analisi di colorazione, appaiono in entrambi i casi coccobacilli

gram negativi. Quindi invece l’una è ossidasi negativa perché appartiene alla famiglia degli

enterobacteriacae l’altra invece è positiva perché contiene il citocromo C. Ed è importante la distinzione

tra le salmonella e le brucelle perché le infezioni provocate da queste due sono simili nelle fasi iniziali:

febbre ondulante caratteristica si osserva sia nelle salmonellosi che nelle brucellosi, e anche questo

malessere generale. Quindi ci sono dei sintomi clinici che nelle prime fasi sono simili per cui è

importante poter distinguere se si tratta di una salmonellosi o di una brucellosi nella fase iniziale,

quando il microrganismo lo ritroveremo nel sangue.

Dicevamo, essendo aerobi obbligati, non hanno la capacità di assumere gli zuccheri per via

fermentativa, quindi non fermentano gli zuccheri, a differenza degli enterobacteriacae, e, un’altra

caratteristica importante che è legata alla capacità di sopravvivere all’interno delle cellule ospiti, è la

catalasi, infatti sono catalasi positive. La catalasi è un enzima che scinde il perossido di idrogeno, che è

uno dei primi sistemi, insieme a quello della mieloperossidasi, che viene rilasciato durante la fagocitosi

per poter uccidere il batterio. E invece questi batteri producono catalasi, quindi scindono il perossido di

idrogeno e per cui riescono a sopravvivere all’interno dei fagociti. E infatti la patogenicità della brucella

è proprio legata a questa capacità che ha questo microrganismo di sopravvivere e moltiplicarsi in sede

intracellulare. E si può moltiplicare non solo all’interno dei fagociti ma anche all’interno di altre cellule

come per esempio quelle della milza o del fegato.

Appartenenti al genere brucella si conosco essenzialmente 6 specie che sono:

- B. Melitensis

- B. Abortus

- B. Suis

- B. Neotomae

- B. Ovis

- B. Canis.

Di queste 6, fondamentalmente le prime 3 sono quelle responsabili nella maggior parte dei casi, delle

infezioni negli uomini. Raramente ci sono infezioni anche da B.Canis. E sono responsabili della

brucellosi che si chiama anche febbre maltese o febbre ondulante perché nelle prime fasi è caratterizzata

da questa febbre ondulante, cioè momenti in cui questa febbre improvvisamente sale e momenti in cui la

temperatura si abbassa nell’arco della stessa giornata.

La brucella è un batterio gram negativo quindi come l’enterobacteriacae e come tutti i gram negativi, al

di sopra della membrana citoplasmatica avrà la parete cellulare più sottile rispetto a quella dei gram

positivi, al di sopra della parete cellulare avrà la membrana caratteristica dei gram negativi che è la

membrana esterna col doppio strato fosfolipidico caratterizzata dalla presenza di proteine che formano

dei canali, le cosiddette porine, e la molecola caratteristica dei gram negativi che è il lipopolisaccaride,

che nella porzione interna ha il responsabile della tossicità. Poi ha un pezzettino che è il core che si

trova proprio all’interno della membrana esterna, poi ha una parte più esterna che è l’antigene O e che è

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costituito da una serie di zuccheri che possono variare non soltanto da una famiglia a un’altra ma anche

da un genere a un altro e da una specie a un’altra ed è quello che determina l’antigenicità

dell’organismo. E nel caso delle brucelle rispetto a quello dell’enterobacteriacae abbiamo detto che sono

immobili quindi non ci sarà neanche l’antigene flagellare H, sono acapsulate quindi non ci sarà

l’antigene capsulare K per cui l’unica struttura responsabile dell’antigenicità sarà l’antigene O della

porzione più esterna del lipopolisaccaride, che nelle brucelle è comunque un po’ particolare perché ha

degli zuccheri come questo che è il 4-amino 4,6 dideossimannosio presente soltanto nelle brucelle,

rispetto agli altri gram negativi, e presente anche sulla Frencisella Tularensis, sulla Yersinia

enterocolitica e sulla vibrio cholarae per cui questo in realtà induce la possibilità di avere, nel caso

comunque di una reazione antigenica che viene utilizzata per la diagnostica, un’antigenicità correlata

perché c’è questo zucchero che è in comune alle brucelle e a queste 3 specie di organismi. Il

lipopolisaccaride della brucella abbiamo detto quindi che è un po’ modificato rispetto a quello degli altri

batteri gram negativi è anche un po’ meno virulento e si differenzia essenzialmente nella B.Melitensis e

nella B.Abortus perché qui vi sono delle differenti componenti zuccherine, quindi avremo antigene M

per la B. Melitensis e antigene A per la B.Abortus. In B. Suis vi è un’uguale quantità di antigene A e

antigene M e poi vedremo che riconoscere questa struttura antigenica è importante oltre per indurre la

risposta immunitaria, anche per la diagnostica, per differenziare i tipi di brucella.

I fattori di patogenicità.

Un batterio per essere patogeno deve poter innanzitutto riconoscere la cellula che deve essere infettata e

lo fa attraverso dei recettori di superficie, quindi la prima cosa che deve fare questo batterio è

presentarsi alla cellula che deve essere infettata, quindi si avvicina alla cellula e vi aderisce mediante il

riconoscimento di specifici recettori. La cosa importante è che per poter essere patogeno non deve

semplicemente aderire e legarsi a specifici recettori, ma deve invadere questa cellula e lo può fare

attraverso delle sostanza tipo le invasine o la ialuronidasi che permette la disposizione di strutture di

superficie o tante altre differenti a seconda della specie batterica. E deve andare a danneggiare il

normale funzionamento mediante la produzione di tossine. Nel caso dell’enterobacteriacae ci sono

anche delle specie come escherichia coli che possono produrre le cosiddette esotossine che vengono

liberate durante l’infezione. Per le brucelle invece non vengono prodotte esotossine ma la tossicità,

quindi la capacità di danneggiare il normale funzionamento, è legata solo all’endotossina cioè al lipide

A del lipopolisaccaride. Comunque ancora oggi non si conoscono bene quali siano i meccanismi

cellulari del processo di invasione delle brucelle né quali siano i componenti di superficie della brucella

maggiormente implicati in questo processo. Probabilmente i componenti di superficie della membrana

esterna particolarmente coinvolti nell’invasione sono proprio le porine perché si è visto che hanno, così

come il lipopolisaccaride, un’attività tossica capace di indurre tutte quante quelle risposte infiammatorie

che sono simili a quelle del lipopolisaccaride. E quindi probabilmente oltre a questa endotossina, il

meccanismo d patogenicità della brucella è legato alla presenza di queste proteine della membrana

esterna che sono le cosiddette porine. Però una delle caratteristiche, abbiamo detto, della brucella è

quella di sopravvivere all’interno d cellule. Questo accade grazie alla produzione di catalasi che quindi

scinde il perossido di idrogeno e quindi riesce a sopravvivere, ma poi ci sono anche altri meccanismi.

Innanzitutto la brucella può indurre l’acidificazione del fagosoma, e questo è importante per la

moltiplicazione delle brucelle e ne permette la sopravvivenza. Questo è possibile grazie alla produzione

d proteine come proteine a basso peso molecolare, come 24 kDa che permettono la sopravvivenza della

brucella a pH acidi (inferiori a 4). Poi può produrre un polipeptide che è l’HtrA che è coinvolto nella

riduzione della risposta granulomatosa precoce. E poi riesce a sopravvivere e a moltiplicarsi all’interno

delle cellule perché ha un LPS modificato rispetto agli altri batteri gram negativi che è meno virulento,

per cui induce una risposta immunitaria più blanda quindi ci sarà minore rilascio di citochine fra cui in

particolare l’interferone. Ancora, è capace di produrre due molecole che sono l’adenina e la guanina

monofosfato che vanno a inibire la fusione del fagosoma con i granuli quindi vanno a inibire il processo

di degradazione caratteristico del fagosoma e inibiscono il sistema della mieloperossidasi quindi la

produzione di TNF-a.

Per quanto riguarda la patogenesi abbiamo detto che le 3 specie che sono maggiormente responsabili

dell’infezione nell’uomo sono la B.Melitensis, la B.Abortus, e la B.Suis e provocano la brucellosi che

può essere definita una zoonosi perchè viene trasmessa all’uomo dagli animali infetti. Viene trasmessa

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DETTAGLI
Esame: Microbiologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - durata 6 anni) (CASERTA, NAPOLI)
SSD:

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher valeria0186 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 Seconda Università di Napoli SUN - Unina2 o del prof Galdiero Massimiliano.

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