Nozioni, Microbiologia clinica

Anaerobi

Clostridium tetani

Clostridium tetani è un batterio acapsulato, mobile, anaerobio stretto, dà un’emolisi debole beta, le sue spore resistono a 100°C per 10 minuti e produce due tossine, ossia la tetanospasmina e la tetanolisina.

Il batterio infetta l’intestino degli animali e mediante le feci l’animale libera le spore del batterio che rimangono nel terreno per molti anni: le spore penetrano nell’organismo dell’uomo mediante ferite del soggetto stesso e, se la ferita è profonda e vi è una bassa concentrazione di ossigeno, quindi vi è insufficiente irrorazione sanguigna, le spore germinano e viene rilasciata la tetanospasmina che, mediante il sangue, raggiunge il sistema nervoso centrale e si lega alle fibre inibitorie pre-sinaptiche, inibendo il rilascio di neurotrasmettitori come la glicina ed il GABA: in questo modo la tossina blocca le sinapsi inibitorie ed il soggetto manifesta paralisi muscolare spastica con:

• Contrazione contemporanea dei muscoli agonisti ed antagonisti.
• Rigidità muscolare.
• Trisma (riso in volto).
• Iperestensione della testa e della colonna vertebrale del soggetto (opistotono).
• Gambe estese.

Terapia: siero antitossina.

Profilassi: vaccinazione DiTePer.

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum è un batterio mobile, anaerobio stretto, emolisi beta, le spore resistono a 100°C per ore e a 120°C per 10 minuti. Non tutti i Clostridium botulinum producono la tossina (proteina di origine plasmidica, termolabile ma resistente al pH acido dello stomaco), ma solo quelli lisogenizzati, ossia infettati da virus.

Il batterio infetta l’intestino degli animali e attraverso le feci vengono eliminate le spore che rimangono nel terreno per anni e possono andare a contaminare alimenti che, se conservati in anaerobiosi (come sott’olio, insaccati, essiccati, sotto vuoto), consentono alla spora di germinare e rilasciare la tossina botulinica che si accumula nell’alimento.

Quando l’alimento viene consumato, la tossina attraverso il sangue raggiunge il sistema nervoso e impedisce il rilascio di acetilcolina nelle sinapsi colinergiche, causando paralisi flaccida.

Quindi il soggetto, dopo un’incubazione di 12 ore circa, presenta prima nausea, vomito, costipazione e poi paralisi dei nervi cranici (con conseguente diplopia, disfagia, lingua secca e pupille dilatate) e successivamente debolezza muscolare al collo ed ai muscoli respiratori con successiva morte.

Esistono anche altri due tipi di botulismo, ossia quello da ferita e quello infantile.

Quello da ferita ha un meccanismo di contaminazione simile a quello del tetano, mentre per quanto riguarda il botulismo infantile non si tratta di una intossicazione ma di una infezione, infatti la tossina non si accumula nell’alimento ma viene sintetizzata nell’intestino in seguito alla 1 germinazione delle spore presenti nell’alimento: interessa i bambini molto piccoli, in cui la microflora intestinale non è ancora ben definita.

Gli alimenti maggiormente incriminati sono quelli ad alto tenore zuccherino come lo sciroppo ed il miele.

Clostridium difficile

Fa parte della normale flora intestinale di alcuni individui (asintomatici) che, trattati con antibiotici durante per esempio la degenza ospedaliera, possono subire un’alterazione della flora enterica con proliferazione del C. difficile e produzione di due tossine, ossia l’enterotossina e la citotossina.

Ciò può causare o la diarrea associata ad antibiotici (mite) o la colite pseudomembranosa (più grave).

Diagnosi: isolamento del batterio e dimostrazione delle tossine nelle feci 2.

Protozoi

I protozoi sono degli organismi eucarioti, unicellulari, con uno o più nuclei, aerobi-anaerobi facoltativi, si nutrono mediante fagocitosi o pinocitosi, si muovono grazie a cilia, flagelli o pseudopodi, alcuni formano cisti o spore; il citoplasma (che si divide in endoplasma che è più denso/granuloso e ectoplasma che è più fluido/ialino) contiene mitocondri, ribosomi, reticolo endoplasmatico, apparato del Golgi e membrana cellulare.

I protozoi si possono riprodurre secondo due modalità: asessuata e alternata.

Quella asessuata comprende la divisione binaria e la divisione multipla; mentre quella alternata è così chiamata perché comprende cicli di riproduzione asessuata e cicli di riproduzione sessuata (sporogonia).

I protozoi inoltre vivono come saprofiti dell’acqua o del suolo, come commensali o come parassiti che si dividono in monoxeni (se hanno un solo ospite) e polixeni se hanno un ospite definitivo in cui il ciclo di riproduzione è sessuato ed uno o più ospiti intermedi in cui il ciclo di riproduzione è asessuato.

Diagnosi dei protozoi:

• Sierodiagnosi, quindi si ricerca nel siero la presenza di Ab diretti contro i protozoi.
• Esame microscopico a fresco o dopo colorazione per verificare la presenza del protozoo.
• Xenodiagnosi in cui, se il protozoo ha un vettore come la cimice, si ricerca nel vettore la sua presenza.
• Esame colturale.
• Ricerca di Ag del protozoo.
• Ricerca di sequenze di AN del protozoo.

I protozoi vengono suddivisi in base alla modalità con cui si muovono: si parla di protozoi flagellati che si muovono grazie ai flagelli (come la Giardia intestinalis o la Trichomonas, Leishmania e il Trypanosoma), di amebe che si muovono grazie agli pseudopodi (come la Entamoeba e la Naegleria), di sporozoi che sono immobili (come il Toxoplasma e i Plasmodi), di ciliati che si muovono attraverso cilia (come il Balantidium).

Flagellati: Giardia intestinalis

La G. intestinalis esiste in due forme, ossia quella trofozoitica e quella cistica 3.

Quella trofozoitica ha due nuclei simmetrici ed 8 flagelli, presenta una depressione reniforme adesiva che gli consente di attaccarsi alla mucosa del duodeno in cui la sua presenza è asintomatica ma se prolifera provoca diarrea, inappetenza o anche allergie. Viene emessa con le feci e nell’ambiente si trasforma nella forma cistica che è costituita da 2-4 nuclei.

Quindi il soggetto si infetta ingerendo le cisti attraverso acqua e cibo: nel duodeno dalla ciste si formano 2 trofozoiti che aderiscono alla superficie del duodeno (grazie alla depressione reniforme), causando atrofia microvillare e malassorbimento.

Diagnosi:

• Esame microscopico a fresco o dopo colorazione, dove si ricerca nelle feci la presenza del protozoo.
• Esame immunologico, ossia ELISA su feci.

Flagellati: Trychomonas vaginalis

Per la Trychomonas vaginalis esiste solo la forma trofozoitica e non quella cistica quindi è un protozoo fragile al di fuori dell’organismo. La forma trofozoitica è ovoidale, ha un nucleo con 4 flagelli + una membrana ondulante; è un protozoo anaerobio che causa infezioni tipicamente nel tratto vaginale ed urogenitale.

Nella donna provoca: forme asintomatiche nel 20% dei casi, lievi infiammazioni con edema dell’epitelio squamoso, bruciori e perdite vaginali giallastre. L’infezione può essere trasmessa sessualmente all’uomo, in cui causa infezioni asintomatiche, o invasione della prostata e delle vescicole seminali. È necessaria quindi una terapia contemporanea nei partners.

Diagnosi: diagnosi microscopica del secreto vaginale o uretrale a fresco o dopo arricchimento in coltura a 37°C in anaerobiosi.

Emoflagellati: Leishmania e Trypanosoma

Gli emoflagellati sono protozoi con flagelli che causano infezioni tipicamente nei tessuti profondi e nel sangue.

Hanno un nucleo, un flagello, si riproducono in maniera asessuata per divisione binaria, sono dixeni quindi hanno due ospiti (un mammifero ed un artropode), non producono cisti e sono polimorfi ossia possono assumere differenti forme e si parla di amastigote (forma sferica senza flagello), promastigote (nucleo al centro con un flagello), epimastigote (nucleo all’estremità e membrana ondulante), trypomastigote (uguale ad epimastigote, ma il nucleo è posizionato al centro).

Leishmania

Viene trasmessa dalla puntura di artropodi ematofagi (ossia zanzare) da serbatoi animali; si trova in forma amastigote nei macrofagi dei mammiferi ed in forma promastigote nelle ghiandole salivari dell’artropode ossia della zanzara 4.

Tre sono le specie patogene per l’uomo, ossia la L. tropica che provoca un’ulcera localizzata, la L. donovani che provoca la leishmaniosi viscerale e la L. brasiliensis che provoca la leishmaniosi mucocutanea.

La patogenesi di tutte e tre le specie è la stessa, ossia: i serbatoi sono gli animali come cani / volpi ecc., la zanzara punge l’animale e si infetta. Nelle ghiandole salivari della zanzara il protozoo si replica in forma di promastigote e, quando la zanzara punge l’uomo, rigurgita nella ferita la Leishmania che viene fagocitata dai macrofagi del sistema reticolo endoteliale, nei quali la Leishmania si trasforma nella forma amastigote.

Nella L. tropica si ha un’ulcera localizzata sulle parti scoperte del corpo come braccia o viso e l’infezione viene fermata nel focolaio iniziale di infezione; nella L. donovani l’infezione diffonde con i macrofagi dal focolaio iniziale di infezione verso gli organi interni e si moltiplica quindi nelle cellule reticolo endoteliali del fegato, milza, midollo osseo provocando epato-spleno megalia, flebite ostruttiva che è mortale nei bambini piccoli.

Nella L. brasiliensis si ha una leishmaniosi mucocutanea caratterizzata da un’invasione delle mucose e delle cartilagini rino-oro-faringee, dei padiglioni auricolari e dei genitali su cui si formano dei noduli che cicatrizzano dopo mesi, talvolta con esiti distruttivi e deturpanti.

Diagnosi di Leishmania:

• Esame microscopico da biopsia colorata con Giemsa.
• Esame colturale su terreno al sangue.
• Diagnosi sierologica dove si ricerca nel siero la presenza di Ab contro la Leishmania.

Trypanosoma

Il trypanosoma viene suddiviso in due gruppi: quello africano e quello americano.

Nel gruppo degli “Americani” fa parte il T. cruzi che si trova in forma di a-, epi-, trypomastigote; mentre nel gruppo degli “africani” fanno parte la specie gambiense e quella rodesiense che si trovano solo in forma epi e trypomastigote.

Il T. gambiense ha come serbatoio l’uomo, viene trasferito dalla mosca tse tse e causa nell’uomo la malattia del sonno; il T. rodesiense ha come serbatoio l’animale (antilopi, bovini, equini…), viene trasferito dalla mosca tse tse e causa nell’uomo anch’esso la malattia del sonno 5.

Infatti nell’uomo il protozoo, attraverso il sangue, raggiunge il SNC dove provoca infiammazione con edema cerebrale, encefalopatie. Sintomi: disturbi del sonno, depressione, deterioramento mentale progressivo ed esito mortale.

Il T. cruzi, invece, ha come serbatoio l’uomo e viene trasmesso agli altri uomini attraverso le cimici, causando il morbo di Chagas. In pratica la cimice di notte esce dalle crepe del muro, punge e defeca sulla cute dell’uomo e l’uomo, grattandosi la ferita e toccandosi poi la mucosa di occhi, narici e bocca si infetta in queste aree. Il trypanosoma va nel sangue sottoforma di trypomastigote e si incista nei tessuti come il cuore in forma di amastigote, causando ingrossamento di cuore, colon, esofago e interruzione della conduzione cardiaca con morte per miocardite interstiziale a 30-40 anni. La fase cronica è il risultato di una progressiva distruzione dei tessuti e formazione di nidi di amastigote all’interno dei tessuti.

Diagnosi:

• Esame microscopico su sangue con Giemsa per vedere se c’è il protozoo.
• Esame sierologico che è positivo dopo 2 settimane circa.
• Xenodiagnosi, dove si uccidono le cimici dopo 6 settimane dal pasto ematico sul paziente e si vede se presentano il protozoo.
• Esame colturale sui cui terreni il protozoo cresce in forma di epimastigote.

Amebe

Le specie patogene per l’uomo sono l’Entamoeba histolytica e la Naegleria fowleri e l’Acantamoeba 6.

L’E. histolytica è un parassita obbligato del lume intestinale, si localizza nel cieco-colon e causa l’amebiasi intestinale che è la 2 causa di morte per parassitosi nel mondo.

Essa è l’unica specie intestinale patogena per l’uomo, indistinguibile morfologicamente dalla specie commensale E. dispar. Il serbatoio dell’infezione può essere l’ammalato portatore, o gli animali ed essa esiste in due forme ossia quella trofozoitica e quella cistica.

La forma trofozoitica è quella che si trova nel grosso intestino nelle f