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Microbiologia - tubercolosi Appunti scolastici Premium

Appunti di Microbiologia del professor Galdiero sulla tubercolosi e le sue caratteristiche: proteine che costituiscono il bacillo della tubercolosi e l'interazione con l'ospite, la tubercolina di Cock, aptene, l'infiammazione granulomatosa, proteine da stress e complesso proteico, distruzione dei microbatteri, infezione tubercolare... Vedi di più

Esame di Microbiologia docente Prof. M. Galdiero

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Lezione del 16/11/2005

Prof. Galdiero(vecchio)

PROTEINE CHE COSTITUISCONO IL BACILLO DELLA TUBERCOLOSI

E L’INTERAZIONE CON L’OSPITE.

Le proteine che ci interessano sono in diretta correlazione con la risposta dell’ospite,

nel senso che il bacillo della tubercolosi e uno di quei germi i cui geni di virulenza

vengono attivati quando essi sono all’interno dell’ospite naturale e quindi le proteine,

espressione di questi geni, vengono sintetizzate solo nell’ospite naturale(non

vengono, invece, sintetizzate quando sono coltivate in vitro o quando vengono

iniettate in altri animali sperimentali non recettivi).

La prima proteina messa in evidenza fu quella nota come TUBERCOLINA DI

la quale, più che una proteina, è un peptide di grosso peso molecolare e si

COCK,

chiama cosi perché fu preparata da Robert Cock. In effetti, poiché all’inizio del

novecento c’erano stati dei fortunati casi di preparazione di vaccini contro le tossine

(uno di quelli che destò particolare interesse e scalpore fu il vaccino contro la tossina

difterica. Questa ultima , infatti, provocava malattie molto gravi oggi scomparse;

altro esempio fu il vaccino contro la rabbia, fatto da Paste), Cock, dopo aver studiato

abbondantemente la tubercolosi, pensò di poter preparare un vaccino contro

l’infezione tubercolare. Poiché il bacillo della tubercolosi era di difficile

coltivazione(in superficie presenta un abbondante strato lipidico che lo rende

differente dagli altri bacilli) e inoltre, all’epoca, non vi erano tecniche per la

frammentazione dei batteri, per ottenere un estratto grezzo di microbatteri(coltivati in

quel famoso brodo riposato e glicerinato)coc pensò che, tenendo questi bacilli a lungo

in laboratorio essi sarebbero andati in contro a lisi automaticamente (c’è una fase

finale del ciclo di crescita che prevede la lisi). Quindi se raccolgo il filtrato di

brodocoltuta di almeno otto settimane debbo sicuramente raccogliere una buona

quantità di prodotti di lisi di questi bacilli e logicamente, in questi prodotti di lisi, ci

sono anche le proteine. Questa preparazione grezza venne da lui chiamata la vecchia

TUBERCOLINA e cercò di utilizzarla come vaccino anti-tubercolare. Nonostante

Cock fosse una persona estremamente scrupolosa questa volta pecco di superficialità;

infatti, non fece prove sperimentali solo sugli animali ma anche in alcuni casi in vivo,

e invece di riscontrare miglioramento riscontrò solo peggioramento. Il trattamento di

animale con tubercolina aveva conseguenze differenti:

- se l’animale non era mai venuto a contatto con il bacillo della tubercolina non

presentava nessun effetto;

- se invece l’animale era gia venuto a contatto con i microbacteri(così come un

individuo tubercolotico , e all’epoca quasi tutte le persone avevano avuto un

primo contatto con il bacillo anche se, poi, non avevano presentato in modo

proclamato la malattia) alla seconda esposizione il trattamento con tubercolina

creava una serie di reazioni locali e generali, dipendenti dalla dose di

tubercolina somministra(la tubercolina si è rivelata una sostanza con una parte

attiva nel determinare questa situazione e con una parte peptidica)

Successivamente la tubercolina è stata purificata: oggi usiamo come diagnostico la

DDP=derivato della proteina purificato. Anche coc stesso, dopo aver constatato il

fallimento del suo tentativo di utilizzare la tubercolina come vaccino, si accorse che

poteva essere usata come mezzo diagnostico in individui che avevano gia avuto un

primo contatto con i microbatteri.

Dato che un animale che non è mai venuto a contatto con il bacillo, in seguito a

trattamento con tubercolina, non mostra alcun effetto si deduce facilmente che la

tubercolina non è una tossina. Ma nell’animale non vergine al contatto con

microbatteri, il trattamento con essa determina reazioni del tutto simili a quelle che si

ottengono inoculando germi totali vivi o uccisi al calore. Si mette così in evidenza un

tipo particolare di risposta dell’ospite. La tubercolina da sola non è un immunogene,

un antigene; ma in animale gia sensibilizzato al contatto provoca una risposta

immunitaria. Dunque essa è un APTENE, cioè una sostanza che se coniugata con

sostanze di più alto peso molecolare si comporta da immunogeno, se non è

coniugata ma isolata non è nemmeno un antigene. Quando la tubercolina si trova nel

copro batterico il supporto molecolare lo da il corpo batterico stesso(con i suoi

costituenti): quindi il germe in toto sensibilizza la tubercolina.

Dopo questa esperienza Cock mise in atto altre esperienze utilizzando i germi in toto;

prima li utilizzò vivi, per vedere in che modo un animale gia tubercolotico, infettato

precedentemente, rispondeva ad una successiva carica di batteri. Infatti dato che la

tubercolosi è una malattia a infezione cronica, c’era il problema di capire se un

individuo tubercolotico in presenza di altre cariche si aggravava o se succedeva

qualche altra cosa. Quindi si usavano nuovamente cavie vergini all’infezione e cavie

gia sensibilizzate. Le osservazioni fatte da Cock sono note come FENOMENO DI

COC e sono le seguenti:

- in una cavia mai venuta a contatto con i germi tubercolari, l’inoculazione di

questi stessi germi determinava processi infiammatori locali che dopo poco

scomparivano ma la cavia, alcuni mesi dopo, moriva per una tubercolosi

diffusa a tutti gli organi e tessuti (infezione sperimentale);

- in una cavia che aveva gia avuto contatto con il bacillo, l’inoculazione di

germi vivi (ma anche uccisi al calore) determinava una infiammazione

esagerata locale(ipersensibilità locale), che portava a necrosi la zona. Questa

zona necrotica, eliminata poi con escavamento, non aveva altre conseguenze

sulla cavia, se non un lieve aggravamento della sintomatologia

generale(sensibilità generale) che si manifestava nel giro di tre settimane

dall’inoculazione e si accompagnava, nel tempo, con una protezione alla

reinfezione.(IPERSENSIBILITA’ LOCALE→PROTEZIONE ALLA NUOVA

INFEZIONE). Questa protezione alla reinfezione si manifestava con due

modalità contemporanee:1) un rallentamento del passaggio di batteri da posto

dell’inoculazione al circolo e quindi ai vari organi e tessuti; 2) una maggiore

capacità dei macrofagi(cellule maggiormente coinvolte nei processi

infiammatori) a distruggere i bacilli della tubercolosi.

Quindi, nell’animale mai trattato l’inoculazione di germi nel giro di una settimana,

attraverso le vie ematiche e le vie linfatiche, raggiungevano e colonizzavano tutti gli

organi, dando un infiammazione granulomatosa locale e la malattia si manifestava

dopo due, tre mesi. Nell’animale gia tubercolotico, i germi, sia vivi che morti,

restavano localizzati nel posto di inoculazione( raggiungendo al massimo i primi

linfonodi localizzati della zona)e non passavano in circolo se non dopo un mese circa;

inoltre i germi che comunque sopravvivevano in un organismo gia tubercolotico

erano in numero assai esiguo rispetto a quelli sopravvissuti in una animale vergine al

contatto. Inoltre, in quest’ultimo, le cellule che provengono dal circolo e sono

responsabili della prima risposta infiammatoria(es. macrofagi) sono capaci di

fagocitare i microbatteri, ma non del tutto(i microbatteria si moltiplicano). Invece,

nell’animale gia trattato ci si avvia o alla batterostasi o ad una distruzione totale di

questi microbacteria. Dunque, la risposta è profondamente diversa a seconda del tipo

di cavia considerata.

L’INFIAMMAZIONE GRANULOMATOSA

La prima risposta dell’ospite è l’infiammazione locale. In tal caso si parla di

INFIAMMAZIONE GRANULOMATOSA, così definita perchè si forma un

GRANULOMA(è la presenza di questi granulomi a dare il nome alla malattia:

granulomi→tubercoli→TUBERCOLSI). Ovviamente, l’infiammazione

granulomatosa è un processo che si presenta in molte altre malattie con modalità,

però, molto differenti a seconda della causa che la determina. Infatti possiamo avere:

granuloma da corpo estraneo inerte,che è la forma più semplice;

granuloma dato dall’infezione cronica, che è quello più complesso.

Se arriva nel dito un frammento di legno, dopo poco, andando a toccare sulla ferita, si

è formato un piccolo granuloma:esso evolve fino a un certo punto dopo di che si apre

all’esterno ed espelle il piccolo corpo estraneo inerte; in questo caso si è messa in atto

solo la risposta dell’organismo ospite ma non quella del corpo estraneo che è

inerte→il corpo estraneo viene sequestrato dall’ospite che risponde con

un’infiammazione granulomatosa e se è possibile riversa il corpo all’esterno

dell’organismo(scheggia di legno), altrimenti comunque non lo rilascia

spontaneamente(proiettile che non attraversa il corpo e non intacca organi vitali,

rimane “incastrato”).

L’infiammazione granulomatosa da corpo estraneo è caratterizzata dalla

formazione di un granuloma che si costituisce per la fusione di più macrofagi e

cellule epitelioidi, che circondano il corpo estraneo e, non riuscendo a fagocitarlo, lo

bloccano unendosi fra loro. In realtà tra le cellule si verifica un lieve ritrovamento:

infatti, non ne vengono richiamate altre nel centro interessato dall’infiammazione→in

questo caso si parla di infiammazione granulomatosa ABORIFERA.

All’altro estremo, nel caso in cui in un soggetto arrivi un organismo con grosse

capacità stimolanti(come cellule microbiche -es. microbacteria- che hanno un corredo

enorme di immunogeni)si verifica la risposta immunitaria più complessa che

esiste(comporta, infatti, l’attivazione dei linfociti, dei macrofagi ecc.). Essa comporta

la formazione di un granuloma formato da macrofagi,che si trasformano in cellule

giganti e cellule epitelioidi, e più esternamente da monociti(che, attratti dai fattori

chemiotattici, sono in continuo arrivo). I macrofagi arrivati in loco, in un animale che

ha già avuto un primo contatto, inglobano un certo numero di microbatteri e vanno

incontro a lisi e quindi liberano localmente, in quel granuloma, una certa carica

microbica. Arrivano allora altri monociti che li vanno ad inglobare e subiscono lo

stesso ciclo fino a che non si va ad istaurare una risposta immunitaria completa e si

forma un tubercolo maturo, con macrofagi attivati che bloccano la proliferazione dei

microbatteri. La carica di microbatteri, in tutte queste fasi, si distribuisce a più

macrofagi, in modo tale da non raggiungere quella tossicità da produrre la distruzione

dei macrofagi stessi.

In una prima fase, il tentativo dell’ospite di difendersi è quello di diluire il numero

di microbatteri tra più cellule possibili fino a che trascorra quel tempo necessario

affinché si organizzi una risposta immunitaria evoluta. Nella parte finale, poi, si

osserva la complessazione con le cellule della risposta immune, che sono i linfociti T

e i linfociti B. Nel caso dei microbatteri le cellule immunitarie principalmente

coinvolte sono i linfociti T, CD4 e CD8, i quali elaborano l’interferone gamma,

sostanza che ha un importanza enorme nel rendere i macrofagi attivi e resistenti

all’infezione.

Dunque, nell’infezione tubercolare si osservano tutti i gradi intermedi di tubercolo:

da quello da corpo estraneo(quando il microbatterio, soprattutto quelli più virulenti,

ricchi di lipidi, entra nell’organismo)a quello che si forma poi, man mano che

vengono lese le strutture del microrganismo, il quale , quindi, espone altri antigeni

che stimolano una risposta immunitaria sempre più complessa(richiamo, ad esempio,

di altre cellule del sistema immunitario). Esiste, poi, un altro tipo di granuloma, che

prende il nome di GOMMA ed è tipico dell’infezione sifilitica, dove la risposta è di

tipo UMORALE(o anticorpale) e quindi le cellule che si trovano in questo granuloma

non sono i linfociti T ma abbondanti linfociti B. La differenza che l’anatomopatologo

fa, studiando il tubercolo ad infezione specifica (tubercolare o sifilitica o ancora di

altra infezione), è basata sulla abbondanza di linfociti T o di linfociti B(o meglio

plasmacellule, che rendono il granuloma pastoso→da qui il nome di GOMMA).

PROTEINE DA STRESS E COMPLESSO PROTEICO

Quando il germe entra nella cellula, se pure inizialmente resiste ed è capace di

uccidere il macrofago che lo ha ingerito, vengono attivati in questo germe i geni della

virulenza che si manifestano esprimendo una serie di proteine di cui alcune sono

quelle che si chiamano PROTEINE da STRESS o HSP = proteine dello shock

messe in evidenza recentemente e per la prima volta proprio nell’infezione

termico,

tubercolare. Le proteine da stress sono particolarmente importanti; ne esistono molte

forme ma quelle che ci interessano sono due e sono quelle che si identificano:

una, con un peso di circa di circa 61-65 mila circa e l’altra, con peso molecolare al di

sotto dei 27 mila(esse si identificano con proteine da stress presenti anche in altri

germi, come, ad esempio, in Escherichia coli in cui sono bene definite e vengono

indicate come DN, GROE L e GROE S). Ma le proteine da stress si identificano

anche nella cellula eucariote ospite, dunque, quando si verifica un’infezione, anche


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Microbiologia del professor Galdiero sulla tubercolosi e le sue caratteristiche: proteine che costituiscono il bacillo della tubercolosi e l'interazione con l'ospite, la tubercolina di Cock, aptene, l'infiammazione granulomatosa, proteine da stress e complesso proteico, distruzione dei microbatteri, infezione tubercolare e manifestazioni cliniche, vaccinazione anti-tubercolare.


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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