Microbiologia - introduzione virus, batteri e miceti

Patogeni e modalità di trasmissione

PATOGENO: - Patogeni veri, producono sempre malattia in ospiti sani - Patogeni opportunistici, diventano patogeni solo in immunosoppressi, ecc

Tipologia di patogeno: - Extracellulari, crescono fuori da cellule e sono uccisi da fagociti - Intracellulari facoltativi, riproduzione intracellulare ma possono crescere anche fuori - Intracellulari obbligati, esclusivamente intracellulari (mucosa genitale e respiratoria, ecc) - Tossigenici, malattia attraverso produzione di esotossine, essenziali per virulenza del patogeno

Modalità di trasmissione: - Orizzontale, diretta (morsi, saliva, graffi, sex) o indiretta (veicoli/vettori) - Verticale, transplacentare o perinatale (attraversamento canale del parto)

I fezio e: oltipli azio e dei i o ga is i all’i te o dell’ospite se za da o. No si o i o di alattia. o ga is i ell’ospite e da o o segue te.

Malattia: la moltiplicazione dei mi

Patogenicità: capacità di un microrganismo di causare danno. Il livello

di patogenicità dipende da due fattori: - Virulenza: grado di patogenicità, dato dalla capacità di moltiplicarsi in vivo e dalla invasività. Tossigenicità o produzione di tossine che danneggiano o uccidono le cellule dell'ospite. - Tappe del processo infettivo: Adesione: il contatto fisico tra i patogeni e le cellule dell'ospite. I batteri che sono dotati di adesine (molecole proteiche che si legano a zuccheri di cellule ospite) si legano a specifici recettori di natura glicoproteica o glicolipidica presenti sulla superficie dei tessuti e non vengono allontanati, per esempio, dal lavaggio dell'urina. Fattori di adesione: fimbrie o pili, capsula, glicocalice, acidi teicoici o lipoteicoici. Invasione: il batterio entra nelle cellule epiteliali, liberandosi nel citoplasma o contenuto in un vacuolo in cui si moltiplica. L'invasività è aumentata dalla produzione di enzimi extracellulari (es. coagulasi, chinasi, collagenasi) che aumentano l'invasività di un microrganismo.

1. enzimi favoriscono demolizione tessuti ospite facilitando diffusione dei germi
2. Alcuni batteri sono in grado di raggiungere il sangue ed entrano nel circolo ematico
3. Setti e ia o sepsi si i stau a ua do ' u alto valo e di atte i i i olo (nel sangue ad esempio)

FATTORI DI VIRULENZA BATTERICA

• Fattori antifagocitari: capsula è il più importante fattore antifagocitario. Ceppi batterici dotati di capsula sono più virulenti e più resistenti alla fagocitosi e alla lisi
• Competitori per il ferro (siderofori): I batteri producono siderofori e proteine recettoriali sulla loro superficie, capaci di legare il ferro stesso. In questo modo i batteri possono sottrarre all'ospite ferro da utilizzare per il loro metabolismo
• Metaboliti: prodotti metabolici derivanti dalla crescita batterica rappresentano fattori di virulenza, capaci di causare malattia (acidi, gas ed altri prodotti)

Tossine:

• Endotossine, componenti tossiche della porzione più esterna della parete dei Gram-negativi – (lipopolisaccaridi LPS)
• Esotossine, prodotti batterici tossici che vengono rilasciati all'esterno dal batterio stesso sia dai Gram+

Esotossine:

Importanti fattori di virulenza in malattie, come la DIFTERITE, IL TETANO, IL BOTULISMO, IL COLERA ETC, nelle quali la sintomatologia clinica è legata esclusivamente al danno da esse prodotto (utilizzabili per vaccinazione).

Esotossine in base al bersaglio:

• Tossine citolitiche o emolisine, danneggiano la membrana cellulare provocando pori/canali (o dei GR --> emolisi)
• Leucocidine, uccidono i globuli bianchi e i macrofagi
• Tossine neurotrope, attive sulle cellule del sistema nervoso
• Enterotossine, attive sulle cellule della mucosa intestinale
• Tossine pantrope, attive su tutte le cellule, inibiscono la sintesi proteica causando necrosi

Tossina Epidermolitica o Esfoliativa: è responsabile della Sindrome

stafilococcica cute scottata, scarsa igiene

TOSSINE A-B tossine binarie: presentano analogie strutturali e biochimiche.

Sono costituite da due componenti (2 peptidi): subunità B (binding)/ subunità A (active)

La subunità B (binding) media il legame al recettore della cellula ospite, favorendo la penetrazione della subunità A(active), responsabile di attività enzimatiche che si esplicano nella cellula bersaglio con conseguente danno.

Tossine neurotrope:

Enterotossine stafilococciche: tossiche per ingestione, provocano febbre, nausea, vomito, resistono a riscaldamento 100°C x 30 min

Ad elevate concentrazioni se rilasciate nel torrente ematico causano la Sindrome da Shock Tossico (TSS) --> by ceppi staphilococcus aureus, che provoca crescita localizzata nella vagina (50% infezioni) o in una ferita erilascio della tossina nel torrente circolatorio.

Nel passato associata all'uso di tamponi esterni iperassorbenti nei quali il batterio si moltiplicava

Il nostro sistema immunitario può distruggere tossine tramite anatossine (tossine proteiche) che non hanno capacità tossica, utilizzate poi come vaccini.

ENDOTOSSINE = lipopolisaccaride LPS (in gram -)

Scarso potere antigene (legato alla porzione polisaccaridica)

Potere tossico (legato alla porzione lipidica) non eliminato dall'attività o polispecifica

L'endotossina lega specifici effetti pressori sulla parete dei fagiociti, cellule dendritiche e stimola la produzione e il rilascio di citochine, prostaglandine e Tumor Necrosis Factor (TNF-a)

Provocano: febbre, ipotensione, macchie viola dovute a rotture dei capillari, shock, coagulazione del sangue, morte

Diagnosi:

• CID: coagulazione intravascolare disseminata
• ARDS: Sindrome da insufficienza respiratoria acuta
• MOSF: Sindrome da insufficienza multipla degli organi, simile a quelle dell'endotossina

Nei Gram +, peptidoglicano che ha attività per molti versi

VIROLOGIA GENERALE

Virus sono agenti patogeni

che infettano cellule animali, vegetali e batteriche. I parassiti endocellulari obbligati modificano la struttura della cellula ospite, che si gonfia e presenta corpi inclusi. I microbi semplici, come i viroidi, hanno solo materiale genetico (RNA) senza guscio proteico, mentre i prioni sono frammenti glicoproteici senza acido nucleico. Questi agenti sono utilizzati nella manipolazione genetica per il trasferimento di nuovi caratteri a cellule infettabili, in quanto sono in grado di modificare il corredo genetico della cellula ospite, favorendo l'acquisizione di nuovi caratteri. I virus sono insensibili agli antibiotici, altrimenti si selezionerebbero ceppi più forti e resistenti agli antibiotici. La composizione chimica dei virus può essere di due tipi: virus nudi, composti da acido nucleico e proteine, e virus rivestiti, composti da acido nucleico, proteine, lipidi e carboidrati contenuti nella parte esterna (envelope). I virus rivestiti acquisiscono parte della membrana cellulare durante la loro uscita dalla cellula ospite. I costituenti virali includono il capside, una struttura proteica che racchiude l'acido nucleico, e l'envelope, una membrana lipidica che alcuni virus acquisiscono durante la loro uscita dalla cellula ospite.lei oo core•Capso e o, u ità p otei he he fo a o apside •Nu leo apside, a u lei o + apside •E velope, i volu o gli op otei o este o •Peplo e i, p otu e a ze dell’e velo e p otei e esterne) •Vi io e, pa ti ella vi ale o pleta e i fetta te Proteine virali: - Funzionali, permettono ad ac nucleico di replicarsi (dna o rna polimerasi) - Strutturali, incorporate nelle particelle virali come costituenti del capside o strutt presenti in envelope - Proteine con funzione regolatoria che alterano funzioni e strutture della cell ospite - Proteine associate ad ac nucleici - Proteina di matrice MPe i apside o e velope : st ato lipidi o all’este o dell’i volu o, ostituito da lipidi della e a a della cellinfettata e glicoproteine virali che fungono da recettore-->protezione e penetrazione in cell ospite tramite fusione con membrana cell--> + sensibili di quelli nudi, a disinfettanti organici/detergenti Capside: costiuito da capsomeri, danno diverse forme

al capside:- Elicoidale, ac nucleico avvolto da proteine che sono in forma elicoidale- Icosaedrica, strutt poliedrica con 20 facce costituite da triangoli equilateri (sorta di sfera), genoma dentro- Complessa, non classificabile, come poxvirus- Troncoconica, tipica dei retrovirus

Elementi caratteristici di alcune famiglie di virus- Rotavirus, doppio capside- Adenovirus, estroflessione del capside che funge da recettore- Arenavirus, aspetto sabbioso

Virus a RNA:- A polarità negativa, funge da stampo per RNA messaggero (hanno rna polimerasi)- A polarità positiva, quando entra in cell ospite, funge nella cell come RNA messaggero

Virus a DNA: circolare e in alcuni virus presente non in modo totale

Classificazione virale: in famiglie (viridae), sottofamiglie (virinae), generi (virus), specie (nome comune del virus)--->classificazione di Baltimore, si basa sul genoma e replicazione virale

• Classe 1 e 7: ds DNA, da dna ricavano e trascrivono rna messaggero
• Classe 2:

1. Classe 1: ss DNA, in cui avviene la sintesi del secondo filamento per formare DNA
2. Classe 2: ds DNA, in cui avviene la sintesi del secondo filamento per formare DNA
3. Classe 3: ds RNA (+/-), hanno un loro enzima che trascrive il filamento negativo in RNA messaggero
4. Classe 4: ss RNA (+), sono essi stessi RNA messaggero
5. Classe 5: ss RNA (-), fungono da stampo
6. Classe 6: ss RNA (+), dei retrovirus, l'RNA non riconosciuto viene trascritto in una doppia molecola di DNA (hanno un enzima trascrittasi inversa)

REPLICAZIONE VIRALE

Un virus è un parassita intracellulare obbligato, si replica solo in una cellula ospite che deve essere sensibile (avere recettori su cui il virus si può legare) e permissiva (capace di compiere le fasi replicative).

Esistono tre tipi di infezione:

1. Infezione produttiva: produzione di progenie nella cellula ospite
2. Infezione abortiva: il virus entra ma non si replica a causa della mancanza di fattori
3. Infezione restrittiva: la cellula non è permissiva, lo è solo in una fase del ciclo vitale (quando la cellula si replica)

Il ciclo virale comprende le seguenti fasi:

replicativo:(period fra penetrazione virus e produz progenie->periodo di eclissi, come se virus sparisce)
ADSORBIMENTO, i o os i e to della ellula ospite i hiede l’i te azio e t a a ti e etto i vi ali o- recettori della membrana cell ---> specificità del legame determina il tropismo (proprietà selettiva)-
PENETRAZIONE, ingresso del virus nella cellula ospite per traslocazione (entra solo genoma tramite un bucosulla e a a , e do itosi adesio e del vi us sulla e a a p ovo a l’i t oflessio e he t aspo ta ilvirus nel citoplasma racchiuso in un vacuolo), fusione (virus si fondono con membrana--> virus rivestiti)
SCAPSIDAZIONE, pe ette la o pleta disagg egazio e delle p otei e he a hiudo o l’a ido u lei o; Pe- olti vi us le p otei e vi ali si disagg ega o spo ta ea e te o o l’i te ve to di e zi i lisosomiali.
Nel vi us i flue zale