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AZIONE PATOGENA DEI BATTERI Malattie da Infezione • Malattie sostenute da microrganismi o virus • Infezione • Incontro del microrganismo con l’ospite: invasione e moltiplicazione del patogeno nell ospite. • Malattia • Comparsa di segni di sofferenza soggettivamente avvertibili e oggettivamente rilevabili. O
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Infezioni esogene • Sorgente esterna ITO
Materiali inanimati (suolo, acqua, feci) Animali infetti (zoonosi) Altri esseri umani: patogeni obbligati (malattie contagiose o infettive)
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La via d ingresso più frequente ITO
Attraverso l inalazione del patogeno presente nell aria, TU
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dove è stato immesso con le gocce di saliva eliminate con la tosse, gli starnuti il linguaggio parlato. Malattie comuni: raffreddore, morbillo, tubercolosi, influenza, polmonite. U
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• Trasferimento da un distretto U
T all’altro A
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• Abnorme espansione numerica Enteriti stafilococciche o da clostridi, candidosi. Endocarditi da streptococchi orali, infezioni delle basse vie urinarie da batteri intestinali Vie di ingresso • Membrane mucose ♦
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Tratto respiratorio Tratto gastrointestinale Tratto genitourinario Congiuntiva • Cute U
Tratto Respiratorio SO
Infezioni endogene SO
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Tratto gastrointestinale TO
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• Ingestione di cibo e acqua contaminata. • La maggior parte sono eliminati nello stomaco dall HCl, dagli enzimi e dalla bile. • Malattie comuni: dissenteria causata sia da protozoi sia da batteri (Shigellosi), colera, tifo. • Se i patogeni vengono eliminati con le feci possono contaminare cibo e acqua. U
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Tratto genito-­‐urinario ITO
• Una via d ingresso per le malattie trasmesse sessualmente. TU
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• Malattie comuni: AIDS, verruche genitali, uretriti e cerviciti da Clamidia, herpes genitale, sifilide e gonorrea. U
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Congiuntiva • Malattie comuni: Congiuntivite (S. aureus, S. pyogenes, Herpes simplex), Orzaiolo (S. aureus). U
Cute U
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I microrganismi possono entrare nei tessuti e nel sangue circolante attraverso inoculazione diretta come il morso di un animale infetto o la puntura di un artropode ematofago o per penetrazione traumatica di materiale infetto. Malattie comuni: rabbia, tifo esantematico, malaria, tetano. U
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Infezione U
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Trasmissibilità • Estinguersi spontaneamente • Senza evolvere in malattia e senza eliminazione di germi • Senza evolvere in malattia e con eliminazione di germi (portatore sano) • Evolve in malattia +/-­‐ grave senza o con eliminazione di germi (malattie contagiose) TU
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La via parenterale La pelle integra è impenetrabile per la maggior parte dei microrganismi. Un adulto ha circa 2 m2 di superficie. I patogeni possono entrare attraverso: ♦ Soluzioni di continuità ♦ Follicoli piliferi ♦ Ghiandole sudoripare Alcuni possono colonizzare la pelle: miceti, papillomavirus (verruche) TU
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• La popolazione microbica residente è generalmente modesta; è costituita prevalentemente da S. epidermidis e S. aureus. ITO
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La contagiosità interumana è definita: Orizzontale Rapporti di contiguità spaziale Rapporti diretti Rapporti mediati Verticale SO
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Infezioni congenite Infezioni perinatali Infezioni postnatali U
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Rapporto Ospite-­‐parassita •
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COMMENSALISMO: il microrganismo vive in una nicchia ecologica favorevole nell ospite senza danneggiarlo. SIMBIOSI MUTUALISTICA: sia il microrganismo sia l ospite traggono vantaggio dalla associazione. PATOGENO: un microrganismo che ha la capacità di causare malattia (patogenicità) in un determinato ospite. U
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PATOGENI OPPORTUNISTI U
Batterio patogeno TO
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• È in grado di danneggiare i tessuti di un organismo umano (Infettività) e di penetrare all’interno delle cellule stesse (Invasività) • Moltiplicarsi • D a n n e g g i a n d o i l n o r m a l e f u n z i o n a m e n t o dell’organismo ospite con la produzione di una o più sostanze tossiche (Tossigenicità) U
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Patogenicità e Virulenza TO
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• La Patogenicità è la capacità di un ceppo batterico di causare una malattia. • La Virulenza misura il grado di Patogenicità; cioè la maggiore o minore capacità di produrre danno nell ospite. U
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Moltiplicazione Numero di microrganismi La consistenza numerica necessaria a tradurre un infezione in malattia dipende dal patogeno: Salmonella sp. = 106 cellule necessarie per un infezione Shigella sp. = 10 –100 abbastanza per infettare Ma anche dalla capacità di reazione immune dell ospite. TO
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• microrganismi abitualmente incapaci di provocare uno stato morboso • Le infezioni causate da patogeni opportunisti (occasionali) sono dovute all abbassamento delle difese dell ospite o da un cambio di distretto. • Opportunisti in ospedale Infezioni nosocomiali TO
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Diffusione del batterio TU
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• Livello della mucosa • Diffusione di prodotti tossici •
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Moltiplicazione ITO
• Possedere la capacità di metabolizzare nelle condizioni fornite dai tessuti dell’ospite. TU
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• Essere in grado di contrastare i meccanismi difensivi dell’ospite che altrimenti lo eliminerebbe. U
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Leucocidine e coagulasi TO
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• Extracellulare, termolabili • Anatossine: Producono anticorpi • Effetti biologici specifici: Neurotossine: interferiscono con la trasmissione dell impulso nervoso Enterotossine: agiscono sul tratto gastrointestinale. G
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• Elaborazione di enzimi che favoriscono la diffusione dei batteri nei tessuti dell’ospite (invasine) Ialuronidasi U
• Proteine prodotte e rilasciate da un microrganismo in crescita (principalmente Gram-­‐positivi) che ha effetti tossici diretti sull ospite. U
Capsula batterica SO
collagenasi Esotossine SO
• Azione antifagocitaria G
Meccanismo d’azione In funzione dell’organo bersaglio principale • Tossine citolitiche: in grado di ledere le membrane delle cellule bersaglio • Tossine neurotrope: le cellule bersaglio sono localizzate nel SNC o SNP • Enterotossine: attive a livello delle cellule della mucosa intestinale • Tossine pantrope: in grado di danneggiare qualsiasi cellula in possesso di recettori idonei a fissare la tossina U
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Enterotossina colerica TO
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Tossine citolitiche U
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α di C. perfringens emolisina di Ps. aeruginosa β di S. aureus U
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Tossina Tetanica
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Tossina Botulinica
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Endotossine TO
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R Componente strutturale dei Gram-­‐negativi Lipopolisaccaride
(LPS)
Lipopolisaccaride, termostabile Scarso potere antigene G
Effetti generali non specifici
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Manifestazioni sistemiche innescate dal Lipide A
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Diagnosi Microbiologica di una malattia da infezione • Diretta TO
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– ricerca dell’agente patogeno o dei suoi prodotti • Colturale (tradizionale) G
• Non colturale (rapida) • Indiretta U
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– attraverso l’evidenza di un movimento immunitario 5
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Diagnosi Microbiologica • Diagnosi Indiretta ITO
– Prelievo, conservazione e trasporto dei campioni biologici. TU
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Diagnosi Microbiologica • Diagnosi Diretta • Prelievo nel momento più appropriato • Rapida esecuzione dell’esame • Sangue: +5°C o -­‐20°C* • Cefalo-­‐rachidiano: subito o a -­‐70°C* U
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– Tipo di patogeno – Rigorose norme di asepsi – Conoscenza dell’evoluzione della malattia G
– Setticemia, meningite, endocardite SO
– Tempo minimo tra prelievo ed esecuzione dell’esame U
• Specie patogene ‘fragili’ (*) • Campioni polimicrobici (*) *evitare lo scongelamento e congelamento Diagnosi Microbiologica • Diagnosi Diretta – Distretto dell’organismo TU
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• Sterili: sistema cardiovascolare, sistema nervoso, scheletro, articolazioni, muscoli, reni-­‐ureteri-­‐vescica, polmoni. • Transienti: stomaco e tenue prossimale • Fisiologicamente colonizzati: cute, intestino, nasofaringe, mucosa vaginale U
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– Prelievo, conservazione e trasporto dei campioni biologici. – Isolamento – Coltivazione – Identificazione – Sensibilità agli antimicrobici SO
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Prelievo del campione • Tampone sterile • Dati anamnestici TO
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• Eseguire il prelievo prima di iniziare una terapia antimicrobica • Evitare l’inquinamento di microrganismi estranei • Quantità di materiale sufficiente • Contenitori sterili ed etichettati G
• Evitare ogni alterazione del campione nell’ intervallo di tempo tra il prelievo e l’arrivo in laboratorio U
• Diagnosi Diretta U
Prelievo del campione SO
Diagnosi Microbiologica – cute, mucose TO
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• Ago-­‐aspirazione mediante siringa TUsterile A
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• Intubazione G
• Catetere O
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• Contenitore sterile – urine, feci – sangue, liquor 6
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Terreni di coltura Trasporto del campione • E’ un mezzo a composizione idonea per la crescita, la • Invio immediato in laboratorio • +4°C • Terreni di trasporto TO
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– A base di soluzione tampone priva di sostanze nutritive così da evitare lo sviluppo microbico e nel contempo preservare la vitalità dei batteri durante il trasporto. U
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conservazione o il trasporto in vitro di microrganismi. •
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•
•
grado di soddisfare le esigenze metaboliche del batterio che si desidera coltivare. Chimicamente definito Minimo Complesso Sterile “Operare in sterilità” U
• Terreni di trasporto ITO
– A base di soluzione tampone priva di sostanze nutritive così da evitare lo sviluppo microbico e nel contempo preservare la vitalità dei batteri durante il trasporto. • Terreni liquidi • Terreni solidi SO
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– agarizzati e distribuiti in piastre Petri U
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• Scelta del terreno: solidi e liquidi Terreni di coltura – brodi di coltura TO
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• Con il terreno di coltura si cerca di riprodurre un ambiente in Terreni di coltura • Terreni di base TO
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– batteri non aventi particolari esigenze nutritive • Peptoni, Sali, Acqua • Agar: estratto polisaccaridico di alghe rosse U
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Terreni di coltura Terreni di coltura • Terreni arricchiti – Batteri con esigenze nutrizionali complesse • Sangue, siero, carboidrati, estratto di lievito • Terreni selettivi TU
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– Favoriscono la crescita di alcune specie batteriche inibendone altre • Verde di malachite, cristalvioletto, sali organici e inorganici, sali biliari, antibiotici • Terreni differenziali SO
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– Utilizzano sostanze che fungono da indicatori del verificarsi di particolari reazioni biochimiche U
• Rosso fenolo, blu di bromofenolo • Terreno di arricchimento TO
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– Quando il batterio da isolare è stimato in bassa concentrazione o è a crescita lenta • Terreno di mantenimento
– Finalizzato allo sviluppo iniziale e alla conservazione dei
batteri
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Richiesta di ossigeno • Anaerobi obbligati – metabolismo anaerobico sono sensibili all O2 Lo sviluppo dei batteri in terreni liquidi Latenza
Esponenziale
Stazionaria
• Aerobi -­‐ anaerobi facoltativi TO
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– metabolismo anaerobico ma possono vivere in presenza di O2 • Aerobi obbligati – non vivono senza O2 • Microaerofili SO
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– crescono in bene in aria addizionata del 10% di CO2 U
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Morte
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Log10 CFU/ml
Tempo
Densità ottica
Curva di crescita batterica Lo sviluppo dei batteri in terreni solidi U
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Semina su agar
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Identificazione batterica
Coltura pura
Caratteristiche metaboliche
Identificazione sierologica
Sonde geniche
PCR
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Sistemi di
identificazione
biochimica rapida
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Identificazione sierologica ITO
• Individuazione dell’antigene o degli anticorpi nel siero TU
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– Metodi di immunofluorescenza – Metodi immunoenzimatici – Metodi radioimmunologici U
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Northern blotting PCR Da colonia
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Da campione clinico
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o dell’antigene
nel siero
PCR
Sonde geniche Southern blotting TU
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Identificazione
O anticorpi
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I degli
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Antibiotico terapia U
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Kirby-Bauer
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E-test
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