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Citolisine prodotte da Gram+

• Queste citolisine sono costituite in gran

parte da una sola subunità

• Agiscono formando un poro “a

biscotto” (proteico) nella membrana

cellulare bersaglio + +

• I pori annullano il gradiente Na /K

transmembrana, provocando una lisi

osmotica della cellula

2+

• L’ingresso di Ca extracellulare causa

un’attivazione della cellula bersaglio

• Esempi: listeriolisina (Listeria

pneumolisina

monocytogenes), tossina-a

(Streptococcus pneumoniae),

(S. aureus)

Streptolisina O vs eritrociti di coniglio

Citolisine prodotte da Gram-

• (RTX) family

Repeats-in-ToXin

– emolisina alfa (HlyA)

E coli

– emolisina

P. vulgaris

- leucocidina

Pasteurella haemolytica

• Meccanismo di azione similare a quello delle

citolisine prodotte dai Gram+

E. coli: HlyA • Agiscono formando un poro funzionale

transmembrana, sebbene la struttura

differisca da quella dei pori prodotti da

Gram+

Esotossine prodotte da Clostridium perfringens

Tossine ad effetto necrotizzante ed emolitico che, insieme alla

distensione del tessuto ad opera del gas prodotto dalla

fermentazione dei carboidrati, favoriscono la diffusione della

gangrena gassosa (mionecrosi). Possono essere inoltre

causa di una forma mista diarroico-dissenterica.

tossina alfa (lecitinasi): aumenta la permeabilità dei

capillari e delle cellule muscolari distruggendo la

lecitina presente nella membrana citoplasmatica.

Questo causa edema nella gangrena gassosa.

tossina kappa (collagenasi): causa la degradazione del

tessuto connettivale e muscolare, responsabile delle

lesioni molli della gangrena gassosa.

tossina mu (ialuronidasi): causa la rottura dei legami

intercellulari nel tessuto.

Esotossine prodotte da Clostridium difficile

Colite pseudomembranosa = sindrome dissenterica con crampi,

diarrea acquosa/sanguinolenta, febbre, leucocitosi

La Tossina A è una potente enterotossina che esercita

anche attivitità citolitica, danneggiando le cellule mucosali

intestinali, che in tal modo perdono il controllo del flusso

di H O. Inoltre, esse richiamano e distruggono i

2

neutrofili, causando il rilascio degli enzimi lisosomiali

che potenziano il danno tessutale.

La Tossina B è una potente tossina citolitica.

Esotossine di Tipo III

Tossine “A-B” che interferiscono con le funzioni

della cellula ospite

proteine dimeriche, ossia composte da due parti:

Le tossine A-B sono e

componente A (active) componente B (binding).

Sono prodotte sia dai batteri Gram-positivi che Gram-negativi e secrete

nell’ambiente esterno

Il componente B si lega al recettore superficiale della cellula ospite, così

determinando la specificità di bersaglio della tox.

• La tossina viene, quindi, traslocata attraverso

la membrana: il componente A si separa

• per endocitosi:

da B per migrare nel citoplasma;

• altre tossine A-B prevedono l’ingresso

nella cellula del solo componente A,

generalmente attraverso un poro di

membrana.

• La principale difesa dell’ospite nei confronti

delle tossine è rappresentata dalla produzione di

anticorpi anti-tossina (neutralizzanti). Una volta

legata dall’anticorpo, la tossina non potrà più

legarsi al recettore di superficie cellulare.

Esempi di tossine A-B

• Tossina difterica (Corynebacterium diptheriae)

• Tossina di Shiga (Shigella enteroemorragici

dysenteriae, E. coli

EHEC)

• Tossina colerica (Vibrio cholerae)

• Tossina pertossica (Bordetella pertussis)

• Enterotossine (Clostridium perfringens, Bacillus cereus)

• Tossina carbonchiosa (Bacillus anthracis)

• Tossina tetanica o tetanospasmina (Clostridium tetani)

• Tossina botulinica (Clostridium botulinum)

Esotossine che interferiscono con le funzioni

della cellula ospite

Inibizione della sintesi proteica cellulare:

tossina difterica (Corynebacterium

* dyptheriae)

tossina di (Shigella

* Shiga dysenteriae)

tossine (E. enteroemorragici)

* Shiga-like coli

tossina A (Pseudomonas

* aeruginosa)

Tossina difterica

regione catalitica regione che lega

il recettore

• Prodotta da Corynebacterium

diphteriae per conversione lisogenica

β)

(fago temperato del gene tox,

attivato da carenza di Fe.

• La tossina difterica (62 kDa)

presenta tre regioni distinte:

• B, lega il recettore (COO-)

• T, di traslocazione

• A, catalitica (NH3+) regione di

traslocazione

Meccanismo di azione della tossina difterica

2

1 Legame della tossina al recettore Internalizzazione tox per endocitosi

mediante il sito B; clivaggio da

proteasi La regione catalitica (A) passa nel citosol

4

Dopo acidificazione dell’endosoma,

3 dove provoca ADP-ribosilazione di EF-2,

la regione di traslocazione (T) si inserisce inattivandolo

nella membrana endosomiale

• La morte cellulare è causata 1

da un blocco della sintesi

proteica secondario alla ADP-

ribosilazione di EF-2, fattore

necessario per la traslocazione

dal sito A al sito P della catena 2

nascente.

• Bersaglio della tossina sono 3

le cellule cardiache, nervose

e renali (tossina pantropa)

• La porzione “D" del vaccino

DTP contiene il tossoide

difterico per stimolare la

sintesi di Abs “neutralizzanti”,

ossia diretti verso il 4

componente B della tossina.

Tossina di Shiga (e tossine Shiga-like)

• Tossina A-B (struttura A-B ), prodotta da e

Shigella spp

5

da enteroemorragici O157:H7)

E. coli (E. coli

• Si lega al globoside Gb3 di membrana

• Introduzione della tox per endocitosi

• Tox (frammento A1) con attività catalitica N-

che causa la della

glicosidasica, degradazione di rRNA

cellula ospite, prevenendo così l’adesione del tRNA

“carico” e, in tal modo, blocca la sintesi proteica

cellulare.

• La tossina inoltre:

– potenzia il rilascio LPS-mediato di citochine quali IL-

1 e TNF-α

– danneggiando le pareti dei vasi ematici, sembra

essere responsabile della sindrome uremica

emolitica, complicanza della shigellosi e delle

infezioni da O157:H7

E. coli

Esotossina A di P. aeruginosa

Tossina A-B: componente A (COO-), componente B (NH3+)

Meccanismo di azione similare a quello della tossina difterica

Esotossine che interferiscono con

le funzioni della cellula ospite

Alterazione del contenuto intracellulare di

AMP- ciclico (azione

catalitica ADP-ribosilante):

tossina colerica

*

* tossina pertossica

* tossina termolabile di E. coli

Tossina colerica

• Prodotta da Vibrio cholerae

• Struttura A -B

2 5

• Il componente A, formato da due frazioni (A , A ), è dotato di attività

1 2

ADP-ribosilante

• Il componente B, formato da 5 frazioni, lega il ganglioside GM presente

1

sulle cellule epiteliali dell’intestino tenue (enterotossina)

• causando:

Aumenta la concentrazione di AMPc,

- liberazione di ioni sodio, potassio, bicarbonati

- perdita di liquidi (fino a 20 L/die acqua), diarrea e grave

disidratazione

• Batterio poco invasivo, patogenicità legata alla tossina.

Proteina G stimolatoria Proteina G inibitoria

L’adenilato-ciclasi converte l’ATP in AMP-ciclico (cAMP), “secondo”

messaggero che attiva diversi geni e funzioni cellulari.

La funzione dell’adenilato-ciclasi è regolata da due proteine dette

proteine G (che legano il GTP): la proteina G stimolatoria (Gs) attiva

l’adenilato-ciclasi, la proteina G inibitoria (Gi) inibisce l’attivazione

dell’adenilato-ciclasi.

Proteina G stimolatoria Proteina G inibitoria

La proteina G stimolatoria (Gs) è il bersaglio della

tossina colerica, che la immobilizza nello stato attivato,

causando un significativo (fino a 100 volte maggiore)

aumento della quantità intracellulare di cAMP

La tossina colerica +

L’aumento di AMPc blocca il normale trasporto di Na dal lume intestinale verso il

+

torrente ematico e causa la fuoriuscita, verso il lume, di K e bicarbonati

Il movimento di ioni richiama H O dal torrente circolatorio verso il lume intestinale,

2

causando diarrea e massiva perdita di liquidi (mortalità per disidratazione).

Tossina pertossica

• Prodotta da Bordetella pertussis

• Costituita da una subunità tossica S e 5

1

a S + 2 subunità

subunità di legame (da S 2 5

S ).

4

• La S si lega al La S si lega

lattosilceramide.

2 3

a recettori presenti sui causando un

fagociti

aumento del CR sulla superficie cellulare.

3

• La porzione S della tossina ha attività ADP-

1

e si lega alla proteina Gi

ribosilante

(regolazione negativa dell’adenilato-ciclasi),

inibendola.

Proteina G stimolatoria Proteina G inibitoria

La proteina G inibitoria (Gi) è il bersaglio della tossina della

pertosse. La Gi inattivata non è in grado di inibire l’adenilato

ciclasi, con conseguente aumento della quantità intracellulare

di cAMP Tossina pertossica

effetti biologici

A seconda del tipo cellulare interessato, l’aumento

intracellulare di AMPc può causare:

- nell’epitelio respiratorio, l’aumento delle

secrezioni respiratorie e della produzione di

muco, caratteristiche dello stato parossistico della

pertosse (tosse, broncospasmo, dispnea);

- nei fagociti, riduzione della fagocitosi

(chemotassi, engulfment, killing);

- nel sangue, un’aumentata sensibilità all’istamina

e conseguente aumento della permeabilità

capillare, ipotensione e shock;

- nelle cellule nervose, può causare encefalopatia.


PAGINE

44

PESO

1.52 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - 6 anni)
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA GENERALE e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Gabriele D'Annunzio - Unich o del prof Di Bonaventura Giovanni.

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