Presentazione di PowerPoint - e

Azione patogena dei
batteri
B
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T
E
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I
Saprofiti
Opportunisti
Patogeni
O
S
P
I
T
E
I batteri hanno una distribuzione
ubiquitaria in natura e spesso vengono
a contatto con uomo e animali.
La maggior parte di loro vivono
nell’ambiente a spese di materiale
inanimato e non riescono a superare le
barriere difensive dell’ospite (saprofiti).
Tra i batteri parassiti per l’uomo
esistono specie patogene, in grado di
provocare malattie da infezione
spesso trasmissibili.
Nel rapporto ospite – parassita i batteri in base
al loro comportamento si differenziano in:
simbionti
commensali
patogeni
I batteri patogeni per l’uomo possono esercitare
un parassitismo
FACOLTATIVO o OBBLIGATO.
Capacità di un batterio
di produrre danno in un
organismo di una
determinata specie
•Fattori genetici
•Capacità di adattamento ambientale
•Adesione tipi di cellule
•Resistenza alle difese dell’organismo
•Moltiplicazione
•Produzione di sostanze tossiche
Patogenicità
del batterio
•Razza
•Età
•Sesso
•Difese immunitarie
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G
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La patogenicità è la capacita’ del batterio
di generare patologia ( il batterio si replica
in vivo ed e tossico per l’ospite).
La virulenza misura il grado di patogenicità
del microrganismo (DL50, ID50)
La carica batterica infettante indica il numero
di batteri che causa infezione con il contagio.
Batterio
Colonizzare la superficie della cute e delle mucose
Penetrare attraverso la cute o le mucose
Resistere o interferire con i meccanismi di difesa
dell’ospite
Moltiplicarsi nei tessuti
Causare danno ai tessuti
I fattori di virulenza di un batterio
patogeno sono l’invasività (adesività,
produzione di enzimi extracellulari e
inibizione della fagocitosi) e la capacità
di produrre tossine.
Azione patogena
L’azione patogena del batterio, una
volta considerate la carica batterica e le
vie di penetrazione, si esplica
principalmente attraverso la
moltiplicazione in vivo e la produzione
di tossine.
Adesione
I batteri devono superare la repulsione
elettronegativa che esiste fra la superficie
della cellula batterica e quella della cellula
epiteliale.
E’ mediata da particolari strutture dette
adesine.
Batteri Gram-positivi: acidi lipoteicoici,
glicopeptidi.
Batteri Gram-negativi: proteine, fimbrie.
Moltiplicazione batterica in vivo
 Creare un microambiente favorevole
 Utilizzare particolari sostanze come fattori di
crescita
 Adattarsi a condizioni sfavorevoli di crescita
 Localizzarsi in ambienti ove sono presenti
particolari fattori di crescita
 Produrre particolari fattori per creare condizioni
favorevoli alla crescita
Danno
Costituenti strutturali
Attività antifagocitaria
Esoenzimi
Diffusione dei batteri nei tessuti
Tossine
Responsabili del danno all’organismo
Alcuni costituenti strutturali: batteri Grampositivi
 Capsula
- acido ialuronico (S. pyogenes)
- polisaccaridica (S.pneumoniae, S.aureus)
- acido poli-diglutammico (B. antracis)
 Proteina M (S. pyogenes)
Azione anti-fagocitaria
 Proteine F, R, T, G (Streptococchi di gruppo A)
Proteina F: media l’adesione alle cellule epiteliali
 Proteina A (S.aureus)
Si lega al frammento FC delle IgG impedendo la
formazione dell’immuno-complesso
Alcuni costituenti strutturali: batteri Gramnegativi
Capsula
- Polisaccaridica (N. meningitidis, H.
influenzae, K. pneumoniae, Enterobatteri)
- Proteica (Yersinia spp.)
Lipopolisaccaride (H. influenzae)
- Danneggia l’attività delle ciglia causando
danni all’epitelio respiratorio
 Alginato (P. aeruginosa)
Lo strato mucoide di alginato protegge il
batterio dalla fagocitosi
Alcuni esoenzimi: batteri Gram-positivi
Ialuronidasi: depolimerizza l’acido ialuronico, sostanza
fondamentale del tessuto connettivo (S. pyogenes,
S.aureus)
Collagenasi: dissolve il collagene, componente del
tessuto muscolare (C. perfringens)
Coagulasi: determina la precipitazione del fibrinogeno
intorno alla cellula batterica, ostacola la fagocitosi (S.
aureus)
Stafilochinasi (S.aureus) – Streptochinasi (S. pyogenes)
Convertono il plasminogeno in plasmina, enzima
proteolitico capace di attaccare i coaguli di fibrina
trasformandoli in prodotti solubili
Catalasi: trasforma il perossido di idrogeno in acqua e
ossigeno (S.aureus)
Alcuni esoenzimi: batteri Gram-negativi
Fosfolipasi C (P. aeruginosa)
Degrada lipidi e lecitina facilitando la distruzione
dei tessuti
Piocianina (P. aeruginosa)
Catalizza la produzione di superossido e perossido
d’idrogeno
Proteasi: in grado di inattivare le IgA (N.
gonorrhoeae)
Ureasi: neutralizza gli acidi gastrici (H. pylori)
Mucinasi: degrada la mucosa gastrica (H. pylori, V.
cholerae)
Tossine
 Sono le principali responsabili del danno
provocato all’organismo nelle varie infezioni
batteriche.
Esotossine: sostanze di natura proteica liberate
all’esterno della cellula batterica, prodotte da
batteri Gram-positivi e Gram-negativi.
Endotossine:
sostanze
di
lipopolisaccaridica, presenti nella
esterna dei batteri Gram-negativi.
natura
membrana
Confronto
EsotossineEsotossine
 Endo-tossine
 Natura proteica
 Termolabili
 Lipopolisaccaridi
 Termostabili
 Immunogeni
 Immunogeni, ma
 Neutralizzabili da
non neutralizzabili
da anticorpi
 Profili di azione
poco differenziati
 Meno potenti
 Inattive per
ingestione
anticorpi
 Profili di azione molto
differenziati
 Estrema potenza
 Alcune attive per
ingestione
Endotossine
 LPS
è detto endotossina ed è un
componente della membrana esterna dei
batteri Gram-negativi.
 E’ costituito da 3 regioni: lipide A, core e
antigene O.
 Il lipide A costituisce l’endotossina vera e
propria cioè la porzione tossica.
Endotossine
Le attività biologiche delle endotossine sono
numerose, multifattoriali e possono agire a diversi
livelli dell’organismo.
I principali effetti biologici:
 liberazione di alcune citochine;
 alterazioni della coagulazione del sangue;
 alterazioni degli endoteli vascolari che possono
portare allo shock tossico.
Azione dell’endotossina batterica
In base all’organo bersaglio le esotossine possono
essere distinte in:
-Citolitiche. Danneggiano le membrane delle
cellule bersaglio e ne causano la lisi.
(streptolisina, emolisina)
-Pantrope. Ledono quelle cellule provviste di
recettori specifici che legano la
tossina.
(difterica, dissenterica, pertosse)
-Neurotrope. Colpiscono le cellule del sistema
nervoso centrale(SNC) o periferico
(botulinica, tetanica, carbonchiosa)
-Enterotossine. Attive sulla mucosa intestinale.
Tossina citolitica
Tossina colerica
V. cholerae produce una tossina formata da due subunità A e B.
•La tossina completa si lega al recettore gangliosidico GM1 sulla membrana cellulare attraverso le
subunità B;
•La porzione attiva (A1) della subunità A entra nelle cellule e attiva l’adenilato ciclasi che determina
l’accumulo di cAMP;
•cAMP causa un’attiva secrezione di sodio, cloro, potassio, bicarbonato e acqua, fuori dalla cellula, nel
lume intestinale.
Tossina difterica
C. diphtheriae produce una esotossina A-B che si lega al fattore di crescita epidermica
dell’eparina, presente sulle superficie di molte cellule in particolare cardiache e nervose.
La tossina viene inglobata in una vescicola endocitica.
La subunità A viene rilasciata nel citoplasma e catalizza la adenosina difosfato-ribosilazione
del fattore 2 di allungamento (EF-2) bloccando la sintesi proteica della cellula ospite.
C.tetani produce due tossine:
emolisina
ossigeno-labile
(tetanolisina) la cui attività
biologica è sconosciuta ed una
neurotossina termolabile (tetano
spasmina) che agisce bloccando
il rilascio di neurotrasmettitori
per
le
sinaspi
inibitorie,
provocando una deregolazione
delle sinapsi eccitatorie (paralisi
spastica).
C. botulinum produce una
tossina altamente specifica per
le
terminazioni
nervose
colinergiche;
blocca
la
trasmissione nervosa a livello
delle
sinapsi
colinergiche
periferiche
prevenendo
il
rilascio del neurotrasmettitore
acetilcolina (paralisi flaccida).
Enterotossina
(diarrea)
Antigene O
(inibisce la fagocitosi)
Endotossina
LPS
(febbre)
Plasmide di
virulenza
Fimbrie
Tipo1
(aderenza)
Flagello
(motilità)