Microbiologia Clinica - Introduzione

Microbiologia

• E’ la scienza che studia quegli organismi

viventi troppo piccoli per essere visti ad occhio

nudo

Organismi inclusi nello studio della

Microbiologia

• •

1. Batteri Batteriologia

• •

2. Protozoi Protozoologia

• •

3. Alghe Phycologia

• •

4. Parassiti Parassitologia

• 5. Lieviti e Muffe

– •

Funghi Mycologia

• 6. Virus • Virologia

Microorganisms - Microbes - Germs

Differenze tra procarioti

ed eucarioti

da P.R. Murray, K.S. Rosenthal, G.S. Kobayashi, M.A. Pfaller Microbiologia

EDISES

Principali

caratteristiche

dei procarioti

ed eucarioti

da P.R. Murray, K.S. Rosenthal, G.S. Kobayashi, M.A. Pfaller

Microbiologia

EDISES Genoma delle cellule Procariote

• Non esiste un vero nucleo

• DNA non organizzato in cromosomi ma

generalmente si presenta come un singolo

filamento

• Non sono presenti né istoni né esoni

(sequenze geniche non tradotte)

Citoplasma

L’80% è costituito di acqua

 Nel cytosol troviamo acidi nucleici



(DNA, RNA), enzimi, amminoacidi,

carboidrati, lipidi, ioni organici e

numerosi composti proteici che

rappresentano le inclusioni

citoplasmatiche La membrana

Steroli (colesterolo) cellulare

assenti sostituiti da

terpenoidi con la

stessa funzione di

stabilizzazione e

compattamento

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CATONSVILLE CAMPUS.

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Copyright Gary E. Kaiser All Rights Reserved Updated: Feb. 27, 2006 La

membrana

cellulare

In mancanza di organuli, è sede del trasporto di elettroni e

produzione di energia (no mitocondri). E’ sede di proteine di

trasporto, pompe ioniche ed enzimi

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Microbi - what comes to

mind?

• Malattie

• Infettione

• Epidemie

Solo l’ 1% di tutti i microbi conosciuti causa

patologie nell’uomo

• Il 95% dei microbi non è ptogeno

Flora Microbica opportunista

• La flora microbica è variamente distribuita sia

nell’ambiente che nei diversi organismi

• Nell’organismo umano sono presenti

normalmente molteplici organismi senza che

si verifichi nessuna patologia

• Questi microorganismi vengono detti

opportunisti

Rapporto ospite-microrganismo

• Contaminazione: l’ospite entra in contato

con un microrganismo che raggiunge le

superfici cutanee o mucose

• Colonizzazione: la presa di possesso di un

distretto superficiale dell’ospite dove il

microrganismo trova condizioni idonee

per il proprio insediamento.

.

• Opportunists - normal flora

• Skin

– Staphylococcus aureus,

– S. epidermidis

– Propionibacterium acnes

• Intestine

– Bacteroides

* high numbers

– Enterobacteriaceae

* low number

Infezione

Si verifica nella maggior parte dei casi quando si

rompe l’equilibrio esistente tra i microbi già

presenti in modo silente nell’organismo e

l’organismo stesso

MICROBI OSPITE

Patogenicità

• E’ la capacità d’indurre la malattia

POTERE PATOGENO: è la risultante di vari fattori

che permettono al microrganismo patogeno di

invadere e moltiplicarsi con conseguente

danneggiamento dell’organismo ospite

Patogenicità

E’ caratterizzata da:

– fattori e meccanismi di virulenza

– carica batterica (numero iniziale di batteri

infettanti)

– stato dei meccanismi di difesa dell’ospite.

Meccanismi di virulenza

• Capacità di colonizzare l’ospite

• Tossicità

La colonizzazione microbica nell’ospite

. E’ la capacità di invadere e moltiplcarsi ed è

determinata dalla capacità del microbo di

1. Aderire alle cellule dell’ospite;

2. Invadere i tessuti dell’ospite;

3. Resistere all’immunità innata ;

4. Evadere l’immunità adattiva

5. Competere per i nutrienti

Adesione

Le punte dei pili sono costituite da

specifiche proteine batteriche

(lectine) che legano specifici zuccheri

presenti sulla cellula bersaglio (e.g.,

mannosio)

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Copyright Gary E. Kaiser All Rights Reserved Updated: Feb. 27, 2006 Invasione

• 1. Distruzione del tessuto : produzione di

enzimi extracellulari (es:ialuronidasi) che

degradano il tessuto dell’ospite

• 2. Produzione di sostanze extracellulari

(Invasins) che promuovono l’immediata

penetrazione dei tessuti e la moltiplicazone

dei batteri

Capacità di resistere alle difese

dell’ospite

• La capsula di alcuni batteri produce gel

idrofilici che impediscono la sua fagocitosi

• Alcuni batteri producono proteine capaci di

inibire tutti gli eventi che seguono la loro

fagocitosi

• Alcuni batteri producono inibitori dei fattori

del complemento

Tossicità microbica

• E’ la capacità di produrre tossine

• Exotossine: proteine secrete molto tossiche

ed immunogeniche.

• Endotossine: polysaccaridi complessi(LPS)

parte odella parete batterica Sono poco

immunogeniche.

Patogenicità

E’ caratterizzata da:

– fattori e meccanismi di virulenza

– carica batterica (numero iniziale di batteri

infettanti)

– stato dei meccanismi di difesa dell’ospite.

HOST DEFENSES

• physiologic barriers

• immunological responses

Some defenses are non-specific, others are

highly specific.

Skin and mucous membranes

Provide the first line of defense through

• Mechanical factors: physical barrier to

penetration.

• Chemical factors: gastric acidity, unsaturated

fatty acids, lysozyme.

• Microbial factors: antagonism by normal flora

Phagocytic cells

Provide a secondary line of defense

• Mononuclear cells: monocytes (blood) and

macrophages (tissue).

• Neutrophils: polymorphonuclear (PMN)

granulocytes. Fagocitosi

Humoral factors

Antibody mediated defenses include:

• Antitoxins: specific antibodies that bind

certain exotoxins.

• Bacteriolytic antibodies: antibodies plus

complement can directly lyse Gram-negative

cells.

• Opsonizing antibodies: coat cell surface and

enhance phagocytosis (Fc receptors).

Cell-mediated factors:

• Cytotoxic T-lymphocytes: specific cells capable

of destroying altered host cells.

• K and NK cells: lyse altered or transplanted

host cells.

• Activated macrophages: phagocytes that

possess a greatly enhanced capacity for

intracellular destruction of ingested

microorganisms

Analisi microbiologica

Ha lo scopo di identificare l’agente patogeno

responsabile di una malattia infettiva allo

scopo di suggerire un appropriato trattamento

terapeutico

Analisi microbiologica

L’esito delle analisi microbiologiche dipende da

più fattori:

• Il prelievo del campione

• Le modalità di invio al laboratorio

• Le procedure analitiche adottate

• L’interpretazione del referto

PRELIEVO DEL CAMPIONE

• Deve essere effettuato rispettando le regole

dell’asepsi

• Deve essere idoneo in rapporto all’indagine

richiesta PRELIEVO DEL CAMPIONE

ZONE NORMALMENTE STERILI

• Sangue e midollo

• Liquido cefalo rachidiano (LCR)

• Liquido articolare o della cavità pleurica

• Tessuti profondi

• Vie respiratorie inferiori

• Urine (se il campione è opportunamente raccolto)

ZONE CON POPOLAZIONE BATTERICA RESIDENTE

• Bocca, naso, vie respiratorie superiori

• Cute

• Tratto gastrointestinale

• Tratto genitale femminile

• Uretra

MODALITA’ DI RACCOLTA DEL

CAMPIONE

• Raccogliere il campione in quantità sufficiente

• Scegliere un campione rappresentativo del processo

morboso facendo in modo che esso contenga il patogeno

da identificare

• Raccogliere il campione nella fase acuta di malattia e

comunque prima dell’inizio del trattamento antibiotico

• Se il trattamento antibiotico è invece già stato iniziato

segnalare al laboratorio quale terapia è stata

somministrata

• Evitare contaminazioni da parte di microrganismi esterni

MODALITA’ DI TRASPORTO

DEL CAMPIONE

• Usare contenitori idonei e opportuni terreni di

trasporto

• Etichettare adeguatamente i campioni

• Completare la richiesta di esame con la diagnosi

presunta

• Inviare rapidamente il campione al laboratorio

in appropriate condizioni di temperatura (+4°C

o al massimo a temperatura ambiente, mai a

37°C). Terreni di trasporto

La sopravvivenza dei microrganismi durante il

trasporto è variabile

Per preservare i microrganismi durante il

trasporto i terreni devono contenere

• Soluzione salina tamponata

• Stabilizzatori proteici

• Indicatori di PH

• Antibiotici nel caso di trasporto di virus

Tipi di indagine microbiologica

Metodi diretti:

• Osservazione microscopica

• Coltura su terreni idonei

• Isolamento della o delle specie sospette

• Esecuzione dei test di sensibilità agli antibiotici

Metodi indiretti:

• Indagini sierologiche tese ad identificare

anticorpi specifici circolanti

Tipi di indagine microbiologica

diversi a seconda se l’agente patogeno da

identificare sia un battere un micete o un virus

Si useranno metodi diagnostici

• diretti per i batteri (ad eccezione delle

ricketsie e clamidie) ed i miceti che hanno la

capacità di vivere extracellularmente

• Indiretti per i virus che sono parassiti obbligati

intracellulari

Metodi Diretti

• Osservazione microscopica

• Coltura su terreni idonei

• Isolamento della o delle specie sospette

• Esecuzione dei test di sensibilità agli antibiotici

ESAME MICROSCOPICO DIRETTO

L’esame microscopico può fornire precise indicazioni

diagnostiche:

• quando si esamini un materiale normalmente sterile o

comunque proveniente da zone non in comunicazione

con l’esterno (liquido cefalo-rachidiano, essudato

pleurico o peritoneale, materiale purulento proveniente

da raccolte chiuse)

• quando si esamini un materiale nella cui popolazione

batterica normale non siano compresi batteri con i

caratteri morfologici e/o tintoriali del batterio osservato

ESAME MICROSCOPICO A

FRESCO

Si esegue soprattutto per la ricerca di

microrganismi, difficilmente colorabili con

le tecniche disponibili, evidenziabili invece

in campo oscuro (Treponemi e Leptospire)

ESAME MICROSCOPICO A FRESCO

Evidenziazione di Treponema pallidum in materiale patologico

provenient