Microbiologia - Cellula Batterica
cellula batterica
____
raggruppamenti
morfologici
____
cromosoma
batterico
____
ribosomi
____
PROF MILICI
March 14, 2012
• microorganismi procarioti (un nucleo non cirdondato da una membrana nucleare, hanno un
unico cromosoma circolare nel citoplasma), mancano tutti i sistemi vescicolari tipici delle
eucariotiche. abbiamo però i ribosomi, sede di sintesi proteica. il citoplasma è racchiuso dalla
membrana citoplasmatica e da una parete batterica.
• dimensione da 2-50 micron, possono essere osservati con il microscopio ottico
• il metabolismo batterico +è molto rapido, tranne che per qualche particolare specie. il tempo di
generazione standard dei batteri è di 15-20 minuti.( fa eccezione il bacitto della TBC che ha un
tempo di generazione di circa 48 ore, quindi significa che ha bisogno di molto tempo per crescere,
servono 60gg per isolarlo.)
• tempo di generazione: tempo che intercorre tra una divisione cellulare e la successiva.
____
• morfologia:
• i batteri possono avere forma: sferica (cocchi) a virgola (vibrioni) allungata (bacilli, che sono
tutti gli enterobatteri, il bacillo della tbc) a spirale (spirilli, spirochete). coccobacilli: ne sferico ne
allungato.
• i cocchi sono di forma sferica, e possono essere singoli o uniti (diplococchi, tetradi, streptococchi
(lineari) stafilococchi)
• i diplococchi possono raggrupparsi grazie alla loro parte terminale leggermente arrotondata che
facilita l'associazione (es. pneumococco)
• i cocchi si dividono ma le cellule rimangono unite, formando lunghe catene streptococchi
• se i cocchi si dividono secondo piani irregolari, rimanendo ammassati a grappolo abbiamo gli
stafilococchi
• i raggruppamento dei bacilli sono anche essi vari: a v, a palizzata etc...
• possono formare gli streptobacilli se si dividono per piani paralleli, rimanendo uniti.
• gli spirilli hanno una struttura rigida, con poche spire, le spirochete sono sflessibili con molte
spire (agente della sifilide treponema pallidum o spirochete pallidum)
____
• oltre al cromosoma, in alcuni batteri, abbiamo dei fattori genetici extracromosomici: plasmidi.
questi presentano dei geni che codificano per la produzione di tossine e per la resistenza ad
antibiotici.
• una caratteristica fondamentale dei plasmidi è quella di replicarsi indipendetemente dal
cromosoma batterico e di trasferirsi da una cellula all'altra tramite fenomeni di coniugazione
(soprattutto nei gram negativi, che sono dotati dei pili sessuali: che sono pili cavi, strutture
accessorie, mediante i quali si trasferiscono geni da un batterio donatore ad uno ricevente)
• un batterio che normalmente non è resistente ad un farmaco può acquisisre resistenza tramite
trasferimento di geni da altri batteri tramite i pili sessuali.
• i fattori genetici extracromosomici quindi hanno la caratteristica di replicazione autonoma e
possono essere trasferiti per coniugazione.
____
• tra i ribosomi batterici e quelli della cellula eucariotica c'è differenza per dimensione. quelli della
cellula superiore hanno coefficente di sedimentazione 80, quelli del batterio hanno coefficiente di
sedimentazione di 70. questo "peso" diverso è un vantaggio, perchè alcuni antibiotici possono agire
selettivamente sul ribosoma batterico risparmiando i ribosomi eucariotici, ostacolandone la
funzione.
• mentre i ribosomi delle cellule superiori aderiscono al RER, quelli citoplasmatici sono situati
liberi nel citoplasma in vicinanza della membrana batterica.
• possono essere suddivisi in una sub 30s e una 50s.
• la sub 30s è costitua da un rna (16s) e 21 proteine chiamate l1 l2 l3 etc...
• la sub 50 è formata due rna (5s e 23s) e 34 proteine chiamate s1 s2 s3 etc...
____
1
membrana
citoplasmatica
____
meccanismi di
trasporto
____
altre funzioni di
membrana
____
• circonda il citoplasma e analogamente a quella delle cellule superiori è costituita da un doppio
strato fosfolipidico. i lipidi idrofobi sono rappresentati da acidi grassi. mentre le teste idrofile si
trovano all'interno e all'esterno del batterio, le code si trovano al centro della membrana. la
differenza tra la cellula eucariotica e procaritica è l'assenza di steroli. (non gli interessa il
trasporto delle sostanze).
• vi sono delle proteine trans membrana, responsabili del trasporto di sostanze nutrienti verso
l'interno anche contro gradiente di concentrazioene.
• la membrana citoplasmatica ha funzione di regolazione di scambi metabolici tra interno e esterno
della cellula trasportando sostanze con diversi meccanismi:
• diffusione passiva, diffusione facilitata, trasporto attivo, traslocazione di gruppo.
____
• DIFFUSIONE PASSIVA: trasporto dall'esterno a maggior concentrazione, verso l'interno,secondo
gradiente di concentrazione. questo procedimento non richiede dispendio energetico. l'ossigeno
viene trasferito con tale meccanismo.
• DIFFUSIONE FACILITATA: molto simile al primo trasporto, ma in questo caso la sostanza da
trasposrtare si lega ad un carrieri proteico. il glicerolo penetra con tale meccanismo
• TRASPORTO ATTIVO: fa penetrare sostanze contro gradiente di concentrazione. le sostanze che
penetrano grazie al trap attivo sono amminoacidi, ioni inorganici, acidi organici etc...
• TRASLOCAZIONE DI GRUPPO: simile al trasporto attivo, solo che le sostanze trasportate subiscono
una trasformazione chimica durante il trasporto. ad esempio: glucosio, mannosio,
n-acetilglucosammina prima di essere trasportate vengono fosforilate.
____
• nella membrana vi sono anche delle proteine che assolvono alla funzione mitocondriale. la
fosforilazione ossidativa avviene nei mitocondri nelle cellule eucariotiche. nei batteri, i mitocondri
sono assenti e proteine di membrana assolvono a questa deficienza.
• un'altra caratteristica è che la membrana presenta una invaginazione detta MESOSOMA, che si
trova al centro della cellula batterica. questo è importante perchè pare abbia un ruolo
fondamentale nella ripartizione del materiale genetico dopo la divisione cellulare.
• la membrana batterica è sede di proteine molto importanti: permeasi (trasporto di sostanze
nutritive all'interno e di enzimi all'esterno); proteine biosintetiche (sintesi di lipidi di membrana,
peptidoglicani, acidi tecoici, lipopolisaccaridi); proteine respiratorie (sintesi di ATP durante il
trasporto di elettroni).
____
2
parete cellulare
____
parete cellulare
(gram positivi)
____
• una caratteristica peculiare della cellula batterica è la presenza della parete batterica che
conferisce caratteristiche particolari al batterio:
• la parete batterica innanzi tutto conferisce la morfologia al batterio; protegge la cellula dalla
lisosmotica: all'interno della cellula batterica vi è una pressione osmotica molto piu alta di quella
delle cellule eucariotiche, quindi vi sarebbe un richiamo d'acqua dall'esterno all'interno che
farebbe scoppiare la cellula. la parete batterica ha anche delle caratteristiche di colorazione: a
seconda della colorazione possiamo capire che tipo di parete ha il batterio,se positivo o negativo
alla colorazione gram: di conseguenza possiamo sapere a quali sostanze è più debole.
• questa parete è costituita fondamentalmente dal peptidoglicano, che a sua volta è rappresentato
dall'alternarsi di due amminozuccheri che sono: la N-Acetilglucosammina e l'acido
N-Acetilmuramico.
• questi due amminozuccheri sono legati tra loro da un legame beta 1,4 glucosidico (tra due
dimeri di n-acetilglucosammina e acido muramicoil legame è beta 1.6 glucosidico).
• sul legame beta 1,4 glucosidico agisce un enzima che è il LISOZIMA, che si trova nella saliva, nelle
lacrime, nell'albume dell'uovo; quando agisce il lisozima si ha uno scompaginamento del
proteoglicano
• dall'acido muramico si diparte una catena tetrapeptidica rappresentata (in ordine) dalla
l-alanina, acido diglutammico, l-lisina (in alternativa acido mesodiamminopimedico) e in
fine la d-alanina.
• i due amminozuccheri si alternano in maniera costante formando lunghi filamenti costituiti da
20-30 amminozuccheri, e questi filamenti sono tenuti insieme da legami detti legami crociati, che
si stabiliscono tra il 3° amminoacido di una catena e il 4° dell'altra (tra l-lisina e d-alanina).
• gli amminoacidi sono destrogiri (gli amminoacidi umanin sono levogiri); notiamo la presenza di
amminoacidi che non rientrano tra i 20 umani, in particolare l'acido mesodiamminopimedico.
• i vari elementi del peptidoglicano verranno formati in sede citoplasmatica. vengono quindi
trasportati all'esterno della membrana citoplasmatica tramite un vettore chiamato
undecaprenolo (o bactoprenolo), un lipide a lunga catena. questo carrier lipidico permette di
superare la parete idrofobica.
• quando tutti i componenti della parete si troveranno fuori dalla membrana verranno assemblate
dalle transpeptidasi (legami tra il 3 e il 4 amminoacido della catena tetrapeptidica) e dalle
transglicosilasi (legame tra acido muramico e l-alanina).
• quando gli elementi sono stati assemblati, il residuo della vecchia parete è un segnale chimico per
la cellula, per il quale vengono sintetizzati enzimi detti autolisine, che hanno il compito di
disgregare la vecchia parete cellulare per permettere alla cellula di dividersi. le autolisine
comprendono due tipi di enzimi: le amidasi (scindono il legame tra l'acido muramico e la
l-alanina) e le glicosilasi (scindono il legame tra monomeri o dimeri di acido muramico e
n-acetilglucosammina).
____
• la parete dei gram positivi è costituita da due filamenti di proteoglicani (molto sottile rispetto
quella dei gram negativi).
• mentre nei gram negativi, il legame tra 3 e 4 amminoacido della catena tetrapeptidica sono
diretti, nei gram positivi possono essere sia diretti che mediati da un ponte di pentaglicina (5
molecole di glicina).
• nei gram positivi oltre al peptidoglicano abbiamo gli acidi teicoici. gli acidi teicoici sono dal punto
di vista chimico dei polimeri di glicerolfosfato (triolo esterificato con acido fosforico) e
ribitolfosfato (pentolo). possiamo anche avere acidi lipoteicoici, e sono attaccati alla membrana
plasmatica fungendo da ponte tra membrana e parete.
• gli acidi teicoici stimolano una funzione immunitaria dell'organismo ospite; grazie alle loro
cariche si oppongono all'ingresso di sostanze nocive favorendone quello delle sostanze nutritive,
in oltre sono importanti per la stabilità della membrana. si oppongono anche all'azione delle
autolisine.oltre al peptidoglicano abbiamo gli acidi teicoici. gli acidi teicoici sono dal punto di vista
chimico dei polimiri di glicerolfosfato (triolo esterificato con acido fosforico) e ribitolfosfato
(pentolo). possiamo anche avere acidi lipoteicoici, che sono attaccati alla membrana plasmatica
fungendo da ponte tra membrana e parete.
• gli acidi teicoici stimolano la funzione immunitaria dell'organismo ospite; grazie alle loro cariche
elettriche si oppongono all'ingresso di sostanze nocive favorendone quello delle sostanze nutritive,
in oltre sono importanti per la stabilità della membrana. si oppongono anche all'azione delle
autolisine.
____
3
parete cellulare
(gram negativi)
____
endotossine ed
esotossine
____
• nei gram negativi, invece degli acidi teicoici abbiamo una membrana esterna, uguale a tutte le
membrane biologiche dal punto di vista chimico: costituita cioè da un doppio strato fosfolipidico.
• fra la seconda membrana ed il peptidoglicano c'è sempre uno spazio detto spazio periplasmico.
• la differenza tra membrana superficiale e profonda dei gram negativi è che nella membrana
esterna c'è la presenza di proteine dette PORINE, che sono dei canali acquosi, carichi
negativamente. esse sono responsabili di trasporto di alcune proteine.
• la membrana esterna dei gram negativi delimita lo spazio periplasmico che, verso l'interno, è
delimitato dalla parete cellulare; si oppone all'azione della fagocitosi e all'azione del complemento;
si oppone all'ingresso di sostanze nocive per il batterio, come proteine leucocitarie, antibiotici, sali
biliari, enzimi digestivi dell'ospite. permette il transito di sostanze nutrienti e ostacola l'ingresso di
sostanze tossiche.
• le porine sono classificabili in: porine non selettive e porine selettive.
• le porine non selettive fanno passare qualsiasi sostanza le cui dimensioni siano compatibili con il
loro diametro.
• le porine selettive sono in comunicazione con pompe a trasporto attivo presenti nella membrana
citoplasmatica INTERNA (non quella esterna), e quindi lasceranno passare solo i substrati
compatibili con le quelle pompe.
• nella membrana esterna dei gram negativi vi sono dei complessi importantissimi: come il
lipopolisaccaride LPS.
• LPS è distinguibile in due frazioni:
• Lipide A ha una funzione di tipo endotossico (corrisponde alle endotossine dei gram negativi), è
una porzione polisaccaridica, responsabile delle caratteristiche antigeniche dei gram negativi,
(antigene O): è quindi il responsabile della risposta immunitaria. Il lipide A è formato da acido
palmidico, milistico e stearico.
____
• Cosa sono le endotossine? sostanze di natura lipopolisaccaridica prodotta dal batterio, che non viene
riversata fuori dalla cellula, ma ne rimangono all'interno, quindi vengono liberate al momento della lisi della
cellula. sono termoresistenti, agiscono a grandi dosi, e si differenziano dalle esotossine.
• Invece, le esotossine sono sostanze di natura proteica (quindi termolabili), prodotte dal batterio e riversate
all'esterno del batterio stesso. le esotossine agiscono anche a piccole dosi.
• le esotossine hanno meccanismo d'azione specifico (ogni tossina ha un meccanismo specifico); le endotossine
hanno tutte lo stesso meccanismo d'azione: sono dei pirogeni, cioè inducono febbre perchè agiscono sul centro
della termoregolazione, danno disturbi intestinali, provocano diminuzione di leucociti e piastrine, necrosi dei
tessuti, vasodilatazione e vasopermeabilizzazione con emorraggie puntiformi (petecchie), ipotensione, shock
emorraggico e morte.
• un'altra differenza importante tra le eso e le endo tossine è che le esotossine essendo termolabili, possono
essere trattate con il calore o con il formolo, per trasformarle in anatossine (o tossoide).
• per definizione l'anatossina è quella tossina che ha perso il potere tossico, ma ha comunque il potere
antigenico. quindi le anatossine possono essere utilizzate a scopo profilattico (per fare vaccini).
• le endotossine non possono essere trasformate in sostanze profilattiche, perchè sono sostanze di natura
lipidica e non possono essere trattate con il calore.
____
4
strutture
accessorie: capsula
e glicocalice
____
• alcuni batteri posseggono certe caratteristiche che altri non posseggono. queste strutture sono
dette accessorie, e sono rappresentate da capsula flagelli spore
• CAPSULA: struttura all'esterno della parete batterica il cui spessore molto spesso supera quello
della cellula batterica; non si colora (quando pensiamo di avere a che fare con batteri capsulati
ricorriamo ad una colorazione negativa con inchiostro di china. avremo quindi il batterio ed il
campo sostante colorato di nero, e la capsula apparira come alone incolore).
• il GLICOCALICE presente nei batteri è costituito da uno strato di fibrille molto lasse che oltre a
consentire l'adesione dei batteri alle mucose dell'ospite forma una specie di biofilm, che ingloba i
batteri e li difende dall'aggressione da parte di sostanze antibatteriche che si trovano
nell'ambiente circostante.
• il glicocalice può evolvere in alcuni batteri verso la formazione di una vera e propria capsula, ma
solitamente queste due strutture non coesistono.
• sia capsula che glicocalice facilitano quindi l'adesione e la successiva colonizzazione dei tessuti
dell'ospite; in particolare la capsula è responsabile dei processi morbosi causati dai batteri, perchè
si oppone alla fagocitosi (che fanno parte della componente aspecifica della difesa del nostro
organismo).
• per fare un esempio di germe capsulato che verra studiato nella parte speciale lo (Staphilococcus
Pneumoniae) PNEUMOCOCCO può provocare la polmonite grazie alla presenza di questa struttura,
considerato fattore di virulenza, perchè a parità di batterio patogeno, un batterio capsulato è più
virulento.
• virulenza: a parità di potere patogeno, virulenza è la capacità di indurre un grado maggiore di patogenicità
• oltre al pneumococco altri batteri che possiedono la capsula sono la Klepsiella Pneumoniae, Bacillo
del Carbonchio, Meningococco.
• dal punto di vista chimico la capsula è di natura polisaccaridica, ad eccezione del bacillo
del carbonchio che presenta una capsula di natura peptdicica, cioè costituita da polimeri di
acido diglutammico.
____
5
strutture
accessorie: flagelli
pili e spore
____
• FLAGELLI, adibiti a locomozione, hanno forma cilindrica, diametro di 20nm e una lunghezza di
circa 15-20 micron. a seconda della disposizione che hanno nei batteri possiamo distinguere
batteri monotrichi (vibrione del colera) batteri lofotrichi (ciuffo di flagelli localizzati ad un polo
della cellula), batteri peritrichi (con tutta la superficie cellulare se hanno tutta la superficie
cellulare ricoperta di flagelli) e batteri atrichi.
• i flagelli sono costituiti da un composto proteico: la FLAGELLINA. studi al M.E: hanno consentito di
evidenziare la struttura del flagello la quale è costituita da molecole di flagellina che aggregandosi
variamente formano lunghe catene elicoidali dal cui intreccio si origina il cosiddetto filamento
nella parte basale. il filamento si lega alla parete batterica tramite un sistema di dischi
sovbrapposti che costituiscono il corpo basale. mentre prende il nome di uncino il breve segmento
che collega il filamento al corpo basale.
• la sintesi dei flagelli è molto complessa in quanto prevede l'intervento di circa 20-30 geni: uno
codifica per la flagellina, gli altri codificano per l'uncino e il corpo basale.
• il movimento dei flagelli è dovuto alla chemiotassi (movimento orientato e indotto da un
composto chimico che provoca la rotazione di questa struttura molto rigida).
• nei batteri gram positivi, che non hanno flagelli, o in alcune spirochete il movimento è dovuto:
nei gram-positivi ai moti browniani, cioè all'urto delle molecole del fluido in cui sono immersi i
batteri; mentre nei secondi il movimento è dovuto ad un sottile filamento localizzato ad un polo
della cellula.
• alcuni batteri non patogeni per l'uomo si muovo per strisciamento, cioè per contrazione di sottili
filamenti, originanti da piccole sfere poste sulla parete batterica.
• I flagelli possono essere eliminati da un batterio, perchè sono di natura proteica, e con il calore possono
essere degradate. verranno studiati dei batteri flagellati che verranno privati dei flagelli, e l'allontanamento
di queste strutture verrà utilizzato nella diagnostica virologica.
• I PILI o FIMBRIE sono organi di adesione (l'adesività è il primo passo per esprimere il potere
patogeno: un batterio prima di penetrare nell'organismo ospite deve prima ADERIRE). queste
fimbrie sono più rigide e piccole, ma comunque di natura proteica, composte da PILINA.
• distinguiamo pili sessuali (responsabili del trasferimento di geni (o virus) da un batterio all'altro
mediante fenomeni di coniugazione) e pili comuni (o fimbrie), atti a permettere l'adesività ai
tessuti dell'ospite.
• Le SPORE hanno funzioni molto importantiperche sono molto resistenti anche alle grandi
temperature, e possono germinare. le spore rappresentano forme di resistenza del batterio in
condizioni ambientali sfavorevoli (alterazioni di pressione, temperatura, ph). la spora può avere
diverse forme (sferica o allungata), può deformare il corpo batterico perche spesso si trova
all'interno al centro del batterio, e dato che può avere dimensioni superiori al batterio stesso può
indurne la deformazione. resistono per molti anni (si sono trovate spore batteriche in mummie
egiziane, che sono state in grado di germinare).
• date le particolari caratteristiche morfologiche, la spora è una particolarità esclusiva dei batteri
gram-positivi
____
6
spora,
sporulazione e
germinazione
____
• la spora è composta dall'esterno all'interno come segue:
• esosporio: uno strato lipoproteico molto sottile che non sempre è presente
• tunica: costituita da un doppio strato proteicoin cui sono abbondanti i gruppi disolfuro S-S
• corteccia: costituita da un doppiostrato di peptidoglicano con un numero di legami crociato
sicuramente inferiore a quello presente nella parete dei gram positivi. questo strato di
peptidoglicano ci indica che la spora può essere soltato presente nei gram-positivi (perche lo
strato di peptidoglicano dei gram negativi è molto sottile)
• nucleo:circondato ed immerso nel citoplasma; presenta l'acido dipicolinico, presente sotto forma
di sale (dipicolinato di calcio), di cui la cellula si arricchisce durante il processo di sporulazione
(infatti non è mai presente nella cellula vegetativa). questo sale conferisce alla spora resistenza
all'essiccamento.
• il processo che porta alla formazione di una spora da un batterio è detto sporulazione.
• il processo che porta alla formazione di un batterio da una spora è detta germinazione.
• funzione della spora - Esempio pratico: il bacillo del tetano vive nell'intestino dei grossi animali,
nell'ambiente esterno non può vivere perchè è anaerobio obligato. quando viene espulso con lo
sterco viene posto sotto forma di spora. nel caso in cui la spora entri in ferite nelle quali si
verificherà assenza di ossigeno (assenza di sangue) la spora può germinare e formare il batterio
che induce la patogenesi.
• come si forma la spora?
• inizia con la divisione dei cromosoma batterico: uno dei due cromosomi si circonda dei vari strati
della spora.
• la spora è molto resistente all'essiccamento, ai disinfettanti fisici e chimici, ai raggi UV. quindi
per eliminare spore da materiale patologico dobbiamo ricorrere a temperature di 121°C e pressione
di 760mmHg, che si può indurre in autoclave, dove si verifica un aumento di calore umido.
____
7
colorazione di
Gram
____
• è un test semplice ed efficace per distinguere tra le due principali classi batteriche ed iniziare una
terapia.
• per osservare i batteri dobbiamo utilizzare il microscopio ottico. per fare diagnosi di malattie
infettive, dopo il prelievo di materiale biologico è l'osservazione del materiale.
• l'esame può essere condotto in diversi modi:
• a fresco - consiste nel prelevare una piccola parte di materiale, metterla su un vetrino porta
ogetto, coprirla con un vetrino copri ogetto, e osservarla con il microscopio ottico. questo esame
da scarse informazioni: da informazioni solo sulla morfologia, sul raggruppamento morfologico,
sulla mobilità (perchè lavoriamo su batteri in vivo).
• le informazioni maggiori si hanno colorando il preparato.
• diciamo subito che i coloranti che adoperiamo in batteriologia devono essere necessariamente
coloranti BASICI perchè la cellula batterica è ricca in acidi nucleici, quindi basofila: alcuni coloranti
basici sono il blu di metilene, il cristalvioletto (violetto di genziana), la fucsina basica
fenicata (con acido fenico).
• Le colorazioni possono essere semplici o differenziali
• le colorazioni semplici comportano l'utilizzo di un solo colorante in un solo tempo.
utilizziamo il blu di metilene da solo, o il nero di china (vedi sopra) ma pur ottenendo delle scarse
informazioni.
• colorando non possiamo risalire al tipo di mobilità perchè affinchè possa iniziare la colorazione il
materiale deve essere prima fissato. una delle tappe della fissazione è l'uccisione dei batteri. quindi
non si muovono più (capitan ovvio).
• PROCEDURA PER LA COLORAZIONE SEMPLICE : una volta che preleviamo il materiale
patologico da esaminare lo stendiamo su vetrino portaoggetto, lo facciamo asciugare a
temperatura ambiente e lo fissiamo (3 volte alla fiamma):
• il fissaggio serve a fare aderire il materiale patologico al vetrino, che altrimenti, durante la
colorazione potrebbe essere asportato. il fissaggio rende i batteri piu permeabili alla colorazione, e
in oltre la fissazione, li uccide: l'uccisione dei batteri riduce la possibilità di infezione dell'operatore.
• a questo punto coloriamo con un solo colorante;
• laviamo con acqua;
• osserviamo al M.O. : SOLTANTO vedremo morfologia e raggruppamento
• le colorazioni che i microbiologi devono utilizzare in laboratorio sono quelle dette
differenziali, che comportano utilizzo di piu coloranti in piu tempi.
• un metodo di colorazione differenziale, messo a punto da un medico danese, Gram, che nel 1884
lavorava presso l'obitorio di Berlino, e utilizzo per primo questo metodo che serviva a differenziare
i batteri dai nuclei delle cellule dei tessuti infetti.
• questo metodo viene oggi adoperato nei laboratori e ci consente di dividere i batteri in gram
positivi e negativi.
• i diversi comportamenti dei batteri in questa metodica di colorazione sono dovuti in gran parte
alla diversa composizione chimica e strutturale della parete cellulare.
• come procediamo? esempio pratico di COLORAZIONE DIFFERENZIALE DI GRAM:
• paziente con ascesso, prelievo materiale patologico (materiale purulento, PUS), lo sistemiamo sul
vetrino, lo facciamo asciugare a temperatura ambiente o sotto una lampadina elettrica, lo fissiamo
3 volte alla fiamma di un becco Bunsen, procediamo alla colorazione.
• nella colorazione procediamo prima con il violetto di genziana, che colora la cellula in violetto.
• successivamente utilizziamo un mordente il reattivo di Lugol (contiene iodio e ioduro di
potassio). il mordete reagisce con il colorante formando un complesso difficilmente dissociabile
dalla successiva azione decolorante dell'alcool etilico.
• cosa succede?
• dopo l'utilizzo del Lugol, va utilizzato l'alcool, per pulire il composto, e si evidenziano le differnze
tra gram positivi e gram negativi.
• nei gram positivi, l'alcool ha difficoltà a penetrare nella parete batterica, e quindi la cellula
conserverà il violetto di genziana, che non può essere pulito
• nei gram negativi la paretenatterica ha piu strati, ma anche pori più grandi. l'alcool riesce a
entrare attraverso questi pori, e la sua natura a solubilizzare la componente lipidica della parete.
questa solubilizzazione comporta la detersione del colorante. a questo punto la cellula risulta
incolore.
• per evidenziare queste cellule incolori si utilizza un colorante di contrasto: la safranina. la
safranina colora tutti i gram negativi, riuscendo a permeare alla parete batterica dei gram negativi
e rimanendovi.
• i gram positivi sarano colorati in violetto per il violetto di genziana, i gram negativi saranno
colorati in rosso per la safranina
____
8
colorazione di
Ziehl-Neelsen
____
• è un metodo particolare per i micobatteri come il bacillo di Koch per la tubercolosi o il batterio
della lebbra, che a differenza del primo non è coltivabile in laboratorio, perchè non è stato ancora
trovato un terreno di coltura che soddisfi la sua richiesta nutrizionale.
• il batterio della lebbra viene meno ai postulati di Koch. questi dicono che bisogna isolare i
microrganismi da tutti i casi di malattia. e dopo essere coltivati in laboratorio in vitro, per essere inoculati in
animali da esperimento per creare lo stesso quadro clinico dell'uomo.
• Per alcuni batteri, i postulati di Koch possono essere disattesi, in quanto nell'uomo possono
provocare una certa sintomatologia mentre negli animali non inducono alcun tipo di risposta.
• Questo metodo di colorazione è peculiare per i micobatteri, in quanto questi sono batteri
acido-alcool resistenti.
• l'acido alcool resistenza è conferita da un enorme contenuto lipidico che si trova sulla
parete cellulare dei micobatteri; tra questi lipidi abbiamo delle cere (cera D, che si comporta da
immunoadiuvante, cioè coadiuva la risposta immunitaria); inoltre abbiamo i cosiddetti micosidi, ai
quali appartiene anche il cosiddetto fattore cordale (che fa parte degli acidi micolici della parete)
responsabile del raggruppamente a cordone che i micobatteri assumono in unterreno liquido.
• PROCEDURA:
• soggetto affetto da TBC,
• arriva richiesta di isolamento di bacillo tubercolare per una sospetta tubercolosi polmonare.
quindi bisgna ispezionare l'espettorato.
• viene messo il materiale sul vetrino, viene fatto asciugare, viene fissato per 3 volte alla fiamma e procedo
alla colorazione.
• il primo colorante da usare è la fucsina basica fenicata. questa è rossa.
• l'acido fenico viene posto sul vetrino insieme al colorante. l'acido fenico funge da
mordente. (in un solo passaggio si mette mordente e colorante)
• questa colorazione deve avvenire a caldo, fino allo sviluppo dei primi vapori, perchè a causa
del contenuto lipidico la fucsina non entra.
• a questo punto trattiamo la soluzione con acido solforico al 10% o acido cloridrico al 4%
(insomma acidi inorganici forti).
• questo trattamento induce la pulitura da dalla fucsina di altri batteri con la parete non
acido-alcool resistente.
• nonstante questo trattamento il micobatterio rimarra colorato in rosso per la fucsina,
perchè sia l'acido che l'alcol, dato lo spessore e la composizione della parete non riescono ad
entrare nel batterio.
• tutti i batteri che non sono acido alcool resistenti, venendoi privati della fucsina basica
fenicata, e rimanendo incolore, vengono quindi colorati con blu di metilene.
• se abbiamo micobatteri li troveremo colorati di rosso su sfondo blu; se non abbiamo mico batteri
troviamo solo sfondo blu.
• la tipologiadella parete dei micobatteri induce oltre l'acido alcool resistenza, anche una crescita molto lenta,
perchè i nutrienti hanno difficolta ad entrare. infatti per dare una risposta di diagnosi per il bacillo
tubercolare si devono aspettare almeno 60gg, perchè la crescita potrebbe essere molto lenta, e un risultato
negativo, potrebbe diventare positivo.
____
9
colorazione di
Albert
____
• peculriare per i corinebatteri (bacillo difterico)
• la difterite era un tempo causa di morte per i bambini che morivano di collasso cardiocircolatorio,
non per il batterio in se, che non è un bacillo invasivo (si ferma nella cavità orofaringea).
l'esotossina del bacillo invade tutti i parenchimi: rene surrene fegato e cuore, che si sfianca e cessa
di pompare.
• la vaccinazione antidifterica è obbligatoria, è costituita da anatossina (o tossoide). cioè esotossina trattata
con calore che perde potere patologico ma mantiene il potere immunogenico.
• esempio pratico: sospetta difterite; tampone faringeo, si colora il materiale con il metodo di
albert.
• il bacillo difterico è caratterizzato dall'avere nel citoplasma dei granuli chiamati granuli
metacromatici. la metacromasia è una caratteristica che possiedono alcuni batteri i quali hanno la
capacità di colorarsi in maniera diversa dal colorante adoperato. in questo tipo di colorazione
utilizziamo una miscela di blu di toluidina e verde di metile.
• utilizziamo il reattivo di lugol come mordente in concentrazione doppia rispetto alla
colorazione di gram
• per il fenomeno della metacromasia i granuli citoplasmatici si coloreranno in violetto (virano
il blu al violetto per la metacromasia); mentre il corpo batterico si colorerà in verde pallido
(sempre per la metacromasia).
• oggi la difterite, grazie al vaccino obbligatorio, qui non esiste. eviteremo di parlarne, e ci dedicheremo ad
argomenti più attuali.
• queste nozioni servono perchè molto spesso in passato il medico per salvare il bambino doveva ricorrere ad
una tracheotomia, perchè a livello della trachea si formavano delle pseudomembrane dette CRUPT difterico,
che impedivano la respirazione.
____
10
esame colturale
____
• per fare diagnosi di malattie batteriche seguiamo sempre delle tappe: prelievo, esame
microscopico (informazioni su morfologia, raggruppamento morfologico, caratteristiche tintoriali
NON VITALITA); la seconda tappa è rappresentata dall'esame colturale.
• dopo l'arrivo di materiale clinico dobbiamo approntare dei terreni di coltura per permettere al
batterio causa della patologia di moltiplicarsi per studiarlo.
• dobbiamo predisporre dei terreni validi per la crescita, altrimenti il batteri non crescerà mai.
• i batteri hanno bisogno di fattori ambientali e di sostanze nutritive per crescere. in relazione alla
fonte di carbonio e di energia necessari per costruire le loro macromolecole i batteri possono
essere divisi in fotoautotrofo e fotoeterotrofi.
• i fotoautotrofi utilizzano la luce solare come fonte di energia, e come fonte di carbonio l'anidride
carbonica
• i fotoeterotrofi utilizzano come fonte di energia la luce solare, e come fonte di carbiono dei
composti organici
• chemioautotrofi: utilizzano come sorgente di energia dei composti inorganici, fonte di carboinio
l'anidride carbonica
• chemioeterotrofi: utilizzano i composti organici come fonti sia di energia sia di carbonio
• i batteri che hanno alte capacità biosintetiche, ma basse esigenze nutrizionali si accontentano di
un terreno definito minimo. deve contenere acqua, azoto, fosforo e i vari metalli.
• nei terreni di coltura dobbiamo sempre inserire delle fonti di carbonio (che generalmente è
rappresentata dal glucosio, che funge anche da energia) una fonte di azoto (rappresentata dai sali
di ammonio); una fonte di fosforo (per la biosintesi degli acidi nucleici) e dei metalli (rame ferro
manganese magnesio) che servono ad attivare i sistemi enzimatici batterici: se non funzionano gli
enzimi i batteri non possono biosintetizzare nulla.
• i batteri piu esigenti che partendo da questo terreno minimo non sono in grado di biosintetizzare
le loro molecole hanno bisogno di terreni complessi, che contengono dei fattori di crescita o
metaboliti essenziali;
• i metaboliti essenziali sono delle sostanze che il batterio non è in grado di sintetizzare, e
deve ricevere dall'esterno (vitamine, amminoacidi).
• un'altra differenza nell'ambito dei terreni di coltura è una differenza dal punto di vista fisico:
terreni liquidi e terreni solidi.
• un esempio di terreno liquido è il brodo di carne. (anticamente si otteneva bollendo la carne,
filtrandola, aggiustando il ph e aggiungendo il peptone , che è un derivato delle proteine. ora
esistono i liofilizzati).
• il principio del terreno liquido è che l'indice della coltura batterica è data dalla torbidità che
assume il liquido che all'inizio era limpido; non possiamo però sapere se si tratta di una sola specie
batterica o più specie.
• per avere più informazioni bisogna trasferire questi batteri in un terreno solido.
• il terreno solido utilizzato in laboratorio è l'agar nutriente: passa in funzione della temperatura
dallo stato solido a quello liquido. sopra i 45° è fluido, non si può utilizzare come substrato per i
batteri. sotto i 45° si può utilizzare per colture.
• l'agar di per ser non ha funzioni nutritive, è un polisaccaride solforato, diventa nutriente quando
si aggiunge il brodo.
• l'agar nutriente si ottiene aggiungengo al brodo il 2% di agar (un polisaccaride). l'agar imprigiona
il brodo nutriente costituendo un substrato sia nutriente che solido.
• nell'agar nutriente abbiamo la formazione di colonie.
• dalle colonie, a seconda della loro colorazione e della loro morfologia possiamo risalire alle varie
specie batteriche.
• a seconda delle esigenze batteriche utilizziamo dei terreni complessi.
• un esempio di terreno complesso è l'agar sangue.si ottiene aggiungendo all'agar nutriente il
2-5% di sangue di montone o di coniglio.
• questo si utilizza per la maggior parte dei batteri esistenti (monococchi, streptococchi,
stafilococchi).
• se aumentiamo la temperatura dell'agar sangue, per poi riportarla sotto i 45°, otteniamo il
cosiddetto sangue cotto, o agar cioccolato (per la caratteristica colorazione); in questa maniera
avviene la lisi di globuli rossi per avere più emoglobina disponibile.
• terreno chimicamente definito: terreno di cui conosciamo l'esatta composizione chimica delle sostanze, e
viene adoperato per studiare il metabolismo dei batteri
____
11
terreno di
trasporto
____
terreno di
arricchimento
____
terreno selettivo
____
terreno
differenziale
____
• se vogliamo trasportare in laboratorio materiale clinico, per il mantenimento di germi vivi
dobbiamo utilizzare un terreno di trasporto, per mantenere le reciproche concentrazioni di batteri
presenti, ne mantengo soprattutto la vitalità, non permettendo la loro moltiplicazione.
• il trasporto è caratterizzato dall'assenza di fattori di crescita, di soluzioni saline tampone.
altrimenti le colonie si moltiplicherebbero, e non possiamo più utilizzare le specie che ci
interessano
____
• il terreno di arricchimento è liquido, e ha lo scopo, partendo da un materiale polimicrobico, di
isolare solo una specie.
• ESEMPIO: tifo addominale - dobbiamo ricorrere deal terreno di arricchimento, per far aumentare
la popolazione solo dei batteri patogeni, e che lasci inalterata la popolazione di latri batteri
intestinali.
• il terreno di arricchimento in questo caso è rappresentato dal brodo nutriente al selenito di
sodio.
• in questo terreno manteniamo costanti le concentrazioni degli altri germi presenti (che fanno
parte della popolazione microbica intestinale) e privilegiando la crescita logaitmica dei batteri
patogeni che vogliamo isolare.
____
• è un terreno solido, che ci consente di isolare alcune specie patogene svantaggiando la
crescita di batteri concomitanti o contaminanti.
• se io voglio isolare da un campione di feci una salmonella tiphi, devo ricorrere ad un terreno di
arricchimento (che è liquido) e ad un terreno selettivo (che è solido).
• sia terreno di arricchimento che terreno selettivo hanno funzione selettiva in quanto favoriscono solo una
specie determinata.
• il tereno selettivo per salmonella e shighella (detto terreno SS) è costituito da sali biliari
(eliminano i batteri gram positivi), lattosio (che viene fermentato SOLO da batteri non patogeni
come proteus o e.coli), un indicatore del pH (il rossofenolo) e dei sali di piombo: questi sono
importanti perchè la salmonella tiphi ha la capacità di formare il solfuro di idrogeno. questo sale
interagisce con i sali di ferro o piombo, precipitando in solfuro di piombo o di ferro, e
conferendo alle colture di samonella un colore nerastro. in questo modo potremmo identificare
le colonie incolore di shighella e le colonie nere di salmonella.
• in questi tipi di terreni non abbiamo altri batteri oltre quelli per cui si creano situazioni idonee
per la crescita (per questo è detto terreno selettivo).
• il terreno di Saboureaud è un tipo di terreno selettico che consente la crescita dei miceti
lievitiformi o filamentosi escludendo i batterio perchè contiene un alta concentrazione di
glucosio e un pH molto acido intorno a 4,5 - 6. (il ph ottimale per i batteri è 7.2 - 8, un ph così
basso favorisce l'uccisione dei batteri).
____
• è un terreno che consente in laboratorio di discriminare tra i batteri lattosio-fermentanti e non
fermentanti (funge anche da terreno selettivo)
• il terreno differenziale più utilizzato in microbiologia è il terreno Mac Conkey.
• uso questo terreno se parto da un materiale polimicrobico e devo capire se i batteri che ho isolato
fermentano il lattosio (quindi non patogeno) o non lo fermentano (patogeni).
• in questo terreno lo zucchero chiave è il lattosio, bisogna anche usare un indicatore di ph ( il
rossoneutro, che tingerà le colonie in presenza di bassi pH), dei sali biliari (che inibiscono la
moltiplicazione di gram-positivi).
• se il batterio fermenta il lattosio si ha produzione di acido, perciò le colonie si coloreranno di
rosso.
• se il batterio non fermenta il lattosio le colonie saranno incolore.
• questo può fungere anche da terreno selettivo perchè la presenza di sali biliari elimina i gram
positivi.
____
12
terreno per gli
anaerobi
____
• sono detti anaerobi i batteri che cerescono in assenza assoluta di ossigeno.
• in questi terreni vanno inserite delle sostanze riducenti come la cistenia, l'emina, tioglicollato che
allontanano l'ossigeno.
• Metodo microbiologico.
• Il terreno tioglicollato fluido è stato allestito da Brewer per la coltura rapida di anaerobi e aerobi.
• Il peptone di caseina è stato aggiunto da Vera nel 1944.
• Il terreno sostiene un buon livello di crescita per numerosi organismi, inclusi gli anaerobi stretti,
• senza incubazione in atmosfera anaerobica. Il tioglicollato di sodio, oltre a ridurre il potenziale di
ossidoriduzione, è in grado di neutralizzare l’attività antibatterica dei composti del mercurio.
• Queste caratteristiche rendono l’FTM particolarmente utile per stabilire la presenza di contaminanti nei
materiali biologici e di altro tipo. Questa formula, grazie alla sua capacità di stimolare la crescita, è stata
adottata dalla farmacopea statunitense (USP), dall'AOAC e dalla farmacopea europea (EP) per i test di
sterilità e come terreno di arricchimento.
• Il terreno tioglicollato fluido è ampiamente usato in microbiologia clinica anche come arricchimento, in
particolare per i campioni prelevati da siti corporei normalmente sterili.
• BD Fluid Thioglycollate Medium, avendo un basso potenziale di ossidoriduzione, non è il terreno di scelta per
gli aerobi stretti, ad es. non fermentanti, Micrococcus e organismi simili.
• Per questi organismi, utilizzare Tryptic Soy Broth o brodo di infuso cuore-cervello.
• BD Fluid Thioglycollate Medium contiene glucosio, peptone ed estratto di lievito, che forniscono i fattori
necessari per la crescita batterica. Tioglicollato di sodio e L-cistina sono
• agenti riducenti che impediscono l’accumulo di perossidi, che risultano letali per alcuni microrganismi. La
resazurina è un indicatore di ossidoriduzione che vira al rosa se viene
• ossidata, mentre appare incolore se viene ridotta. Il piccolo quantitativo di agar contribuisce a tenere basso
il potenziale di ossidoriduzione, stabilizzando il terreno rispetto alle correnti di
• convezione, per mantenere l’anaerobiosi negli strati più profondi del terreno. Spesso il terreno tioglicollato
fluido appare lievemente opaco per il suo contenuto di agar. Durante l'allestimento, questo terreno pronto
all'uso viene sottoposto a un getto di azoto, che scolora l'indicatore resazurina. Il terreno, tuttavia, può essere
utilizzato finché non viene ossidato per circa il 30% (strato superiore), come indicato dalla colorazione rosa
della resazurina in prossimità della superficie. Se l’ossidazione ha superato tale livello, il brodo può essere
riscaldato una volta a vapore o in acqua bollente, raffreddato e utilizzato.
• La farmacopea statunitense permette la presenza di acqua nel glucosio (destrosio) e quindi include 5,5
grammi nella formula.
• Poiché la presenza di umidità è nociva per il terreno disidratato, viene aggiunto un quantitativo equivalente
di glucosio in forma anidra.
• quando dobbiamo processare un materiale anaerobio è opportuno operare sotto cappe con flusso
laminare, dove l'ossigeno viene sostituito con un gas inerte, che è l'azoto.
____
13
condizioni
ambientali
____
• se incubiamo il materiale biologico in condizioni non idonee non avremo mai formazioni di
colonie.
• i fattori ambientali essenziali sono: la temperatura, l'ossigeno, il pH, l'umidità, la pressione
osmotica.
• TEMPERATURA: tutti i batteri hanno un range tdi temperatura all'interno del quale c'è un
optimum al quale crescono. questo optimum è molto vicino al limite superiore di tolleranza (limite
di tolleranza: se aumentiamo la temperatura oltre il limite di tolleranza gli enzimi vengono
degradati, e i batteri non crescono).
• in funzione del comportamento dei batteri in funzione della temperatura li distinguiamo in
psicrofisi, mesofili e termofili
• gli psicrofili crescono a temperatura da 0 a 20 gradi centigradi. anche a -7 gradi. si trovano
nei oceani, nelle zone polari e nei cibi refrigerati o congelati. sono detti psicrofili perchè sono
amanti del freddo. questi non sono patogeni per l'uomo, ma possono contaminare gli alimenti
• i mesofili crescono dai 20 ai 40 con un optimum di 37°C. questi sono patogeni per l'uomo
• i termofili crescono ad alte temperatura 50 - 90 gradi. anche a 250°C. si trovano in acque
termali, in sorgenti di vapore. la loro termostabilità diende dalla sequenza e composizione in
amminoacidi dei loro enzimi. la sequenza degli amminoacidi è responsabile della comparsa di
legami forti, o legami a H, o altri legami deboli, che stabilizzano la struttura delle proteine.
• i termofili non possono crescere a temperatura ambiente; e i mesofili non a temperature basse.
MA siccome la maggior parte dei batteri che contamino gli alimenti, un abbassamento delle
temperatura evita una contaminazione dei cibi.
• le basse temperature generalmente non uccidono i batteri, ma bloccano la loro crescita. tornando
però in condizoni favorevoli riprendono la loro crescita.
• ESEMPIO: meingococco: molto sensibile anche alle basse temperature, anche quelle di frigorifero:
non le sopporta perchè va in lisi. il materiale va processato subito, non può essere conservato,
altrimenti il batterio può perdere la sua vitalità e non può essere studiato. ci sono dei mesofili che
in presenza di temperature intorno i 50°C muoiono.
• OSSIGENO ATEMOSFERICO: nei processi di respirazione, gli accettori finali di idrogenioni sono
molecole di ossigeno. alcuni batteri fanno a meno dell'ossigeno per la produzione di energia: fanno
uso della fermentazione. in questo modo usano invece dell'ossigeno un composto organico o
inorganico come recettore finale di idrogenioni.
• gli aerobi obligati sono il micobacterioum tuberculosis, che cresce solo in presenza di ossigeno.
• gli anaerobi obbligati non tollerano l'ossigeno perchè mancano dell'enzima catalasi. questo
serve a scindere il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. quindi l'acqua ossigenata che si
accumula in processi metabolici si accumula, e la sua tossicità li uccide.
• gli aerobi e anaerobi facoltativi possono crescere in persenza o assenza di ossigeno. però
crescono sicuramente meglio in presenza di ossigeno ricorrendo quindi alla respirazione.
• in fine i microaerofili crescono a basse tensioni di ossigeno e gradiscono un elevata
concentrazione di anidride carbonica (fino al 10%).
• ESEMPIO: gonococco e meningococco, e l'agente eziologico della brucellosi Brucella Maelithensis.
• per favorire la crescita degli anaerobi, questi devono essere incubati in particolari strutture dette
giare o GAS PAK. in questi vi è del palladio, un generatore di idrogeno (che elimierà l'ossigeno
interagendo con esso e formando acqua). delle cartine imbevute di blu di metilene, che sono un
indicatore di anaerobiosi: inizialmente sono azzurre, quando non vi sarà più ossigeno le cartine
diventeranno bianche, e allora potremo incubare le piastre.
• pH: tutti i batteri hanno un optimum di pH. per la maggior parte dei patogeni è intorno la
neutralità: 6.8 - 7.2 ; il vibrione del colera ha un optimum di 8-10; i lieviti e le miceti hanno un pH
piu basso.
• nei terreni di coltura bisogna tenere il pH costante, perchè durante le attività metaboliche vi è un
aumento di pH. quindi abbiamo bisogno di sostanze tampone: fosfato monobasico di potassio e
fosfato bibasico di potassio, che mantengono il valore di pH il più possibile costante
• UMIDITA': l'acqua del terreno non deve trovarsi legata, ma deve essere libera in maniera che
possa essere usata dal batterio nei processi metabolici.
• ESEMPIO: agar 2% costituisce substrato solido ma contiene acqua libera; agar 15% costituisce
substratosolido ma trattiene tutta l'acqua
• PRESSIONE OSMOTICA: ha un valore importantissimo perchè l'acqua tende a passare da un
mezzo ipertonico a uno ipotonico. se non vi fosse la parete tutta l'acqua dei terreni di coltura
passerebbe dentro al batterio causando lisi. però vi sono batteri, come i lieviti, che sopportano alte
concentrazioni di zucchero, ma non sopportano alte concentrazioni di sali. al contrario gli alofili
sopportano alte contentrazioni di sali. se vogliamo coltivare batteri come i micoplasmi, che non
hanno parete, dobbiamo utilizzare delle soluzioni per evitare la lisi data dall'osmosi
____
14
Microbiologia - Azione patogena dei batteri
Generalità e
parametri di
infezione
____
PROF MILICI
March 30, 2012
• fin dalla nascita la cuta è colonizzata da batteri. solo il colon possiede milioni di batteri deivresi
che hanno capacità particolari.
• molti batteri hanno intrapreso con l'organismo ospite un rapporto di commensalismo:
convivono con l'ospite, ma non si ha vantaggio da questi, ne svantaggio.
• altri rapporti che condividono i batteri con l'organismo ospite sono i rapporti di simbiosi:
convinvenzxa obbligatoria dalla quale entrambi traggono vantaggi.
• la protocooperazione è un rapporto vantaggioso sia per i batteri che per noi.
• i saprofiti sono battei che vivono all'esterno e si nutrono di materiale inanimato.
• i parassiti vivono a spede dell'organismo ospite.
• i parassiti obbligati non possono fare a meno dell'organismo ospite , e vivono nei tessuti di
questi. i parassiti facoltativi sono quei parassiti che possono vivere anche nell'ambiente esterno
(pediculus capitis, se cade dai capelli può morire per la troppa differenza di temperatura).
• vi sono dei batteri che hanno stabilito rapporti di commensalismo, o altri che hanno diversi
rapporti, perchè metabolizzano sostanze utili per l'organismo ospite, si oppongono all'ingresso di
patogeni e sintetizzano fattori importanti per l'organismo.
• anche i batteri che vivono normalmente con noi possono diventare patogeni in caso in cui le
condizioni dell'ospite cambino.
• colonizzazione: la colonizzazione dei batteri significa insediamenti di alcuni microbi nei tessuti
dell'ospite. si possono avere risultati diversi.
• i germi colonizzanti possono essere eliminati dai fattori di difesa dell'ospite, o proliferare e
stabilirsi negli organi. in questo ultimo caso, in cui i batteri si moltiplicano sulla superficie
dell'organo o all'interno dello stesso può verificarsi una infezione. il termine infezione è diverso
dalla malattia.
• infezione: adesione, colonizzazione e infestazione e dei microrganismi viventi senza
sintomatologia clinica.
• il passaggio da infezione a malattia dipende dalle capacità aggressive del microrganismo e dalle
capacità difensive dell'ospite.
• patogenicità di un batterio: la capacità di dare malattie. ci sono dei patogeni primari che danno
sempre malattie, ci sono dei patogeni opportunisti, nel senso che sono generalmente commensali e
per alterazioni dell'equilibrio dell'ospite diventano patogeni (esempio della candida albicans,
perchè colonizza le mucose vaginali, l'apparato respiratorio ecc... ma quando un ospite si
sottopone a interventi chirugici, è portatore di cateteri o è immunodeficente la candida è indotta a
proliferare. un altro esempio è datto dallo pneumococco: lo streptococcus pneumoniae è responsabile
della polmonite. normalmente vive nel cavo faringeo: per alterazione delle mucose dell'albero
respiratorio in seguito a influenza il batterio si virulenta inducendo malattie. gli stafilococchi
possono entrare da ferite della cute, dove normalmente risiedono, all'interno dell'organismo).
• virulenza: il grado di patogenicità di un microrganismo, e presuppone due altri concetti: la
capacità di resistere alle resistenze dell'ospite, detta infettività; e la gravità delle lesioni che può
produrre.
• l'infettività: nel numero di microrganismi necessari per potere dare sintomi di malattia.
l'infettività viene quantificata come dose infettante.
• dose infettante 50: la carica di germi necessaria a dare malattia nel 50% di animali testati in
esperimenti; dose letale 50: numero di microrganismi necessari a procurare morte nel 50% di
animali testati in esperimenti.
• infettività e gravità di lesioni prodotte sono due termini indipendenti: il virus influenzale è
altamente infettante, come anche tutti i microrganismi delle malattie dell'infanzia, ma non
provoca gravi lesioni; però il bacillo tubercolare, con infettività non molto alta, può arrivare a
causare danni significativi all'ospite, con conseguenze anche letali se non si segue terapia
adeguata.piu alta è l'infettività più bassa è la carica sufficiente a indurre la malattia.
• malattia contagiosa è diverso da malattia infettiva. la malattia contagiosa è una malattia che
viene trasmessa da un malato ad uno sano mediante diverse modalità: contagio interumano diretto
(via sessuale (gonorrea ,hiv, treponema pallidum, clamidia) via alimentare (alimenti contaminati)
tramite vettori (tramite insetti)). non tutte le malattie provocate da batteri virus protozoi e miceti
sono contagiose. la contagiosità è dovuta alla trasmissibilità; anche se spesso vi sono malattie
indotte da microrganismi come il tetano non contangiose. il tetano si acquisisce tramite ferita
lacerocontusa e successivo contatto con elementi ambientali contenenti la spora tetanica, ma non
è contagiosa. quindi le malattie infettive sono quelle generalmente provocate da infezioni di
batteri virus protozoi e miceti, e non sono contagiose.
____
1
fattori
condizionanti la
replicazione
batterica in vivo
____
• perchè un microrganismo possa provocare una malattia deve possedere delle caratteristiche:
deve potere infettarlo, deve resistere alle difese dell'ospite, e deve provocare un danno
all'ospite.
• è stato studiato ampliamente che i batteri nella loro superifie posseggono molecole mediante le
quali interreagiscono con strutture o molecole complementari presenti nelle cellule
dell'ospite. è necessaria una complementarietà tra le molecole dei microrganismi e quelle delle
cellule ospiti. a questo punto i batteri possono moltiplicarsi in situ nonostante vengano ostacolati
dai flussi e dai fuidi organici(muco urine peristalsi). questa capacità di legarsi è detta adesività, ed
è il primo atto della patogenesi. queste molecole presenti nei batteri, e presenti anche nei miceti,
prendono il nome di adesine, e consentono ai batteri di interreagire con i tessuti dell'ospite per
attaccarvisi e invaderlo.
• strutture adesive: la capsula è importante per l'adesività ai tessuti dell'ospite;
• il glicocalice costituito da fibrille che forma un biofilm; i pili comuni; fibrille presenti in alcuni
batteri gram positivi (streptococco betaemolitico di gruppo a, stafilococcus aureus);
• strutture pilosimili: simili ai pili comuni, conosciuti anche come antigeni F, localizzati su alcuni
ceppi di E.coli patogeni per l'uomo suini e bovini, che aderiscono alle pareti del grosso intestine.
queste permettono al batterio di moltiplicarsi e di elaborare una enterotossina, responsabile di
gastroenteriti. quindi la patogenesi è strettamente associata alla adesività.
• vi sono anche dei batteri che producono fattori diffusibili, oppure che aderiscono in maniera
diversa. un esempio ci è dato da batteri di interesse strettamente odontoiatrico: i batteri
responsabili della carie dentaria. commensali della cavità orale streptococcus mutans e sanguis.
questi utilizzano il saccarosio trasformandolo in glucosio e fruttosio. il glucosio viene trasformato
ulteriormente in destrano, uno zucchero con proprietà adesive: questo zucchero fissa i batteri ai
denti, e forma degli aggregati. questi aggregati costituiscono la cosiddetta placca dentaria. questi
batteri aggregati si moltiplicano massivamente producendo molti acidi, acido lattico in particolare,
che demineralizza lo smalto dei denti, dando origine alla carie dentaria.
• altri fattori di patogenicità sono gli enzimi extracellulari, che sono essenziali ai fini
dell'espressione del potere patogeno dei batteri, ad esempio la coagulasi è un enzima che
trasforma il fibrinogeno in fibrina, formando attorno al batterio deli reticoli di fibrina che lo
proteggono dalla fagocitosi;
• la ialuronidasi depolimerizza l'acido ialuronico, costituente fondamentale del tessuto connettivo,
facilitando la diffusione batterica nei tessuti;
• la fibrinolisina è un enzima che scioglie i coaguli di fibrina precedentemente formati per la
coagulasi, favorendo la diffusione del batterio nei tessuti dell'ospite;
• la collagenasi depolimerizza il collagene, che si trova nelle ossa, cartilagini e cute, permette al
Chlostridium perfrigens di indurre la gangrena gassosa, una malattia a carico dei tessuti muscolari;
• la leucocidina, che altera la funzionalità dei leucociti polimorfonucleati, che forma dei pori sulla
membrana di queste cellule, provocando uscita di liquidi ed elettroliti provocando l'annullamento
dell'azione difensiva di queste cellule.
• tra gli altri fattori che impediscono la fagocitosi possiamo trovare la capsula, perchè può
mascherare i recettori presenti nelle cellule ai quali si legano i macrofagi, che devono ingerire ed
eliminare le sostanze estranee; la leucocidina e la coagulasi hanno anche esse una azione anti-fagocitosi;
• molti germi utilizzano la fagocitosi per potersi diffondere meglio nell'organismo ospite: il micobatterio
della tubercolosi e si fa fagocitare dai macrofagi e vi si moltiplica all'interno, ed è trasportato da
essi nell'organismo, nel quale poi si riversa.
____
2
esotossine
____
• le esotossine sono sostanze proteiche prodotte dai batteri che vengono riversate in ambiente
extracellulare. le esotossine possono essere classificate a seconda del batterio che le ha prodotte:
tossina colerica, tetanica ecc..
• ogni esotossina agisce in un certo modo: bastano 30 grammi di tossina difterica per uccidere 10 milioni
di persone, mentre un solo grammo di tossina botulinica è sufficiente ad uccidere la popolazione degli stati
uniti.
• le esotossine possono essere trasformate in anatossine (sostanza che perde il potere tossico,
ma conserva il potere antigenico che può essere sfruttata a scopo profilattico).
• possiamo categorizzare le tossine anche a seconda dei distretti di azione: neurotossine,
citotossine ecc..
• le neurotossine agiscono a livello nervoso (tossina botulinica e tetanica). la tossina botulinica
agisce a livello di giunzioni neuromuscolari impedendo la trasmissione dell'impulso ai muscoli
periferici inducendo paralisi flaccida. può arrivare more perparalisi dei muscoli respiratori.
• la tossina tetanica agisce a livello di gangliosidi del sistema nervoso centrale, bloccando gli
impulsi inibitori a livello delle giunzioni neuromuscolari. ne consegue uno spasmo dei muscoli
flessori ed estensori, paralisi spastica e morte per spasmo dei muscoli respiratori.
• le enterotossine (tossina colerica) agoscono nell'intestino. la tossina colerica interferisce con
l'adenilato ciclasi (enzima che trasforma l'atp in amp ciclico). l'aumento di cAmp provoca perdita
di ioni cloro bicarbonato sodio e potassio. questa perdita di elettroliti provocherà, per problemi
osmotico, un afflusso massivo di acqua: possono perdersi fino 10 litri di acqua con 10 scariche
diarroiche in un ora. il paziente muore disidratato.
• le citotossine alterano le funzioni cellulari, bloccano la sintesi proteica e provocano la morte. la
tossina difterica ha come meccanismo d'azione il blocco della sintesi proteica impedendo le
reazioni di trasferasi durante la traslazione dell'mRNA, percui si ha un blocco dell'allungamento
della catena proteica per mancato inserimento di amminoacidi nella catena peptidica.
____
3
difese
dell'organismo
____
• la malattia è il risultato della lotta tra capacità aggressive e difensive del microrganismo e dell'ospite.
• ci sono virus che danno infezione, che inevitabilmente diventa malattia (morbillo); invece infezione del virus
della polio invece non induce necessariamente malattie.
• la cute e le mucose svolto un ruolo essenziale nella difesa contro le malattie infettive: mettiamo
immuto difese aspecifiche e difese specifiche.
• difese aspecifiche: integrità della cute e delle mucose e la fagocitosi, difese specifiche
linfociti b e t.
• la cute è una barriera difensiva aspecifica molto importante dell'organismo. il pluristrato ricco di
cheratina si oppone alla colonizzazione e alla moltiplicazione dei microganismi.
• se questi raggiungessero il derma, troverebbero un pH acido dato dalle ghiandpole sudoripare,
che ostacolerebbe la divisione batterica
• il muco e le ciglia vibratili sono molto importanti: sspesso la barriera mucociliare è essenziale per
l'impedimento della moltiplicazione dei patogeni; è costituita da un apparato cicliato ricco di
muto, e si estende dalle basse vie respriratorie fino alle narici.
• il muco è costituito da una parte liquida ed una gel. il gel ricopre la fase liquida e viene
continuamente trasportato dal movimento delle ciglia vibratili alla faringe. tutte le particelle
intrappolate dal muco possono essere deglutiti o eliminati con l'espettorato.
• il muco in oltre opera impedendo che alcuni virus vengano a contatto con le cellule epiteliali, e li
espone anche alla interazione con le IgA: immunoglobuline secretorie, che tappezzano le mucose
impedendo l'adesività dei microrganismi.
• tutte le mucose sono colonizzate da batteri: mucosa respiratoria, congiuntivale, vaginale, apparato
gastro-intestinale, uro-genitale. come fanno questi batteri a difenderci?
• questi batteri possono occupare recettori ai quali potrebbero legarsi altri patogeni, e questa
azione competitiva impedisce adesività e colonizzazione di altri batteri dannosi; questi in oltre
possono produrre altre sostanze antibatteriche (a livello della vagine i lactobacilli producono
l'acido lattico, impedendo al gonococco di dare malattia; a livello dell'intestino abbiamo dei batteri
fusiformi che producono acidi grassi volatili, e questi impediscono la moltiplicazione di e.coli
enterotossigenici, che potrebbero dare gravi malattie); l'azione competitiva dell'azione microbica
residente è data dalla produzione di un ambiene anaerobico, che renderà impossibile l'attacco di
batteri patogeni aerobi.
• se provochiamo un dismicrobismo attraverso varie modalità, può accadere che molti batteri o
miceti commensali si moltiplichino attivamente inducendo malattie (Clostridium difficile, che
fa parte dei microbi intestinali. in seguito ad una terapia antibiotica protratta, alla quale il germe
risulta essere resistente, si induce massiva moltiplicazione di esso che induce la colite
pseudomembranosa, la quale è difficile da curare, e da gravi problemi al soggetto colpito; la candida
può dare vaginiti e malattie dell'apparato gastrointestinale).
• i fagociti devono sapere distinguere tra il self e il nonself. qualsiasi sotanza estranea in grado di
indurre risposta immunitaria uorale o cellulo-mediata è detta antigene.
• sono buoni antigeni le sostanze proteiche e polisaccariche. le sostanze lipidiche non sono in
grado di stimolare risposte da sole, ma sono ingrado di reagire con gli anticorpi preformati.
inducono risposta immunitaria solo se sono associati a carrieri proteici.
• ai meccanismi aspecifici subentrano i linfociti;
• sui batteri sono presenti molecole lette dal sistema immunitario. la seconda fase è quella
della processazione dell'antigene, ad opera di cellule aspecifiche che trasmettono il segnale ad
altre cellule che si attivano ed innescano i processi atti a eliminare.
____
4
<i>PROF MILICI</i>
May 5, 2012
Microbiologia - Antibatterici
Farmaci anti
batterici
____
farmaci che
inibiscono la
sintesi dei
peptidoglicani
____
farmaci che
danneggiano la
membrana
citoplasmatica
____
• hanno incrementato la possibilità di sopravvivenza delle popolazioni, la prognosi delle malattia
infettive (prima si moliva di polmonite, meningite tubercolosi), i farmi antibatterici vengono anche
usati come profilassi prima di un untervento chirurgico, nelle forme cliniche, dove ci può essere un
aumento di batteri in situazioni post operatorie che avrebbero portato a setticemie.
• per antibiotici intendiamo le sostanze prodotte da sostanze naturali (penicillina dal penicillum
ect..)
• le sostanze prodotte sinteticamene in laboratorio vengono detti chemioterapici.
• sia gli antibiotici che i chemioterapici sono detti farmaci antibatterici.
• i prodotti semisintetici consistono nella modificazione chimica di una sostanza naturale
• in base al meccanismo d'azione possiamo distinguere i farmaci antibatterici in farmici inibenti la
sintesi del peptidoglicano, farmaci che alterano le funzionalità della membrana cellulare, farmaci
che agiscono sulle dna topoisomerasi, faraci che inibiscono la rna polimerasi, farmaci che
inibiscono la sintesi proteica, la sintesi dei folati, e dei farmaci che agiscono con meccansismi
diversi.
____
• dobbiamo distinguere farmaci con tossicità selettiva, che risparmiano le cellule ospiti, e altri che
agiscono con tossicità generalizzata; e tra farmaci batteriostatici (rallentamento della crescita
microbica, che può riprendere se il farmaco viene allontanato), e i farmaci battericidi (letali per la
cellula batterica, perche le strutture per le quali riesce a moltiplicarsi vengono alterate).
• tra i farmaci che agiscono inibendo la sintesi della parete batterica abbiamo i glicopeptidi, la
fosfoglicina, e beta-lattanici.
• la fosfomicina è una sostanza naturale prodotta da alcuni streptomices, e secondo la vecchia
terminologia puo essere considerato un antibiotico.
• dal punto di vista strutturale presenta una analogia con l'acido fosfoenolpiruvico con cui compete
con l'acido fosfoenol piruvico sull'enzima enolpiruviltrasfersasi: questo enzima è essenziale per la
costruzione dell'acido n-acetilmuramico a partire dall'acido fosfoenolpiruvico e
l'n-acetilglucossamina.
• l'uso di questo farmaco è limitato dalla insorgenza di fenomeni di resistenza al farmaco, quindi
alla fosfomicina ormai si preferiscono nuovi farmaci che non inducono con facilità resistenza.
• i glicopeptidi sono prodotti naturali estratti da alcuni ceppi di actinomicetales, (dalbavancina,
telavancina, ortavacina, tecoplanina, vancomicina). questi farmaci si legano al dimero di d-alanina, che
si diparte dall'acido n-acetil muramico, impedendo la transglicosilazione, che è essenziale per la
formazione della struttura del peptidoglicano. ne risulta una funzione battericida, perche la sintesi
di peptidoglicano è compromessa.
• questi farmaci sono attivi solo sui gram positivi, perche date le dimensioni delle molecole queste
non possono attraversare la membrana esterna dei gram negativi, ergo hanno uno spetto di
attività molto limitato (solo i gram positivi).
• i betalattanici, o penicilline, sono prodotti naturali, estratti dal penicilliu, e possono anche essere
sintetizzati in laboratorio. il maggior rappresentante è la pennicillina g, che fu il primo farmaco
utilizzato in terapia clinica. i betalattanici hanno affinità per il dimero alanina d-alanina,
competendo per l'enzima transpeptidasi, deputato alla formazione dei legami crociati delle catene
polipeptidiche: ne viene meno la sintesi del peptidoglicano, e si ha morte del batterio.
• oxacillina, pennicillina g, ampicillina, picarcillina, piperacillina.
• siccome l'anello beta lattanico che fa parte di questi composti è un gruppo chimico molto
versatile, è recentemente stato introdotto in altri farmaci, come le cefalosporice, (cefotaxime,
ceftriaxome), come i carbapenemi e i monobattami, che rispetto alle pennicilline hanno una
farmacocinetica diversa (via di introduzione diversa, una diffusione diversa)
____
• le polimixine sono estratte da germi appartenenti al genere bacillus.
• queste sono polipeptidi ciclici, che sono costituiti da amminoacidi basici. il loro bersaglio è un
fosfolipide importante della membrana che è la fosfatidiletanolammina (soprattutto colpisce i
gram negativi, perche i gram positivi hanno un bassissimo contenuto di questo fosfolipide,
rendendo quasi inattivi questi farmaci, che alterano la funzione della membrana, agendo come
fossero dei detergenti). hanno esito battericida.
• la daptomicina, è un lipopeptide ciclico semisintetico, che in presenza di ioni calcio lega la
membrana cellulare danneggiandola irreversibilmente. al contrario delle polimixine questo
farmaco ha una azione battericida solo sui gram positivi, perche date le dimensioni della molecola,
questa non può attraversare la membrana esterna dei gram negativi.
____
1
farmaci che
danneggiano le
dna topoisomerasi
____
farmaci che
bloccano la rna
polimerasi
batterica
____
• enzimi responsabili della organizzazione spaziale del cromosoma batterico, importanti per la sua
replicazione.
• i chinoloni, prodotti di sintesi di laboratorio caratterizzati da un anello chinolonico. questi si
legano al dna, e alle dna topoisomerasi formando un complesso ternario, come conseguenza si ha
la frammentazione del cromosoma batterico.
• il rappresentante dei chinoloni è l'acido nalidixico, che è attivo solo sui batteri gram negativi
resposabili di infezioni di vie urinarie. altri farmaci recentemente introdotti, che hanno migliori
caratteristiche farmacocinetiche e con attività sui micobatteri, i gram positivi, e batteri
intracellulari la levofluoxacin, la ciprofloxacina, gatifloxacina e maxifloxacina.
• negli anni 90 c'è stato il boom di questi farmaci per l'infezione di clamidia tracomatis: hanno
avuto molti insuccessi di laboratorio. le tetracicline o i macroliti sono i farmaci piu indicati per
queste infezioni.
• la novobiocina, è un prodotto naturale estratto da alcuni ceppi di streptomices. la novobiocina
agisce sulla sub. b della dna topoisomerasi. quindi un punto diverso da quello riconosciuto dai
chinoloni.
• questo farmaco blocca attivita atp asica, necessaria alla dna topoisomerasi, con effetto
batteriostatico.
____
• gli unici farmaci che agiscono questo enzima sono le ansamicine, il cui rappresentate
fondamentale è la rifampicina.
• questa è un derivato semisintetico della rifamicina, estratta da ceppi di nocardia. la rifampicina ha
uno spettro di attivita molto ampio (gram pos. gram neg e soprattutto micobatteri).
• nei casi di tbc la rifampicina è sicuramente utilizzata con altri farmaci.
____
2
farmaci che
bloccano la sintesi
proteica
____
• le dimensioni, la struttura del ribosoma batterico sono diverse da quelli delle cellule eucariotiche,
e quindi possono agire con selettività.
• gli amminoglicosidi sono dei farmaci che sicuramente hanno come bersaglio la sus 30S. sono
formato da amminoazuccheri, che hanno un legame glucosidico che li lega ad un anello detto
anello aminociclitolo. questi impediscono la formazione della catena peptidica per inserimento di
errori in questa catena, con formazione di proteine aberranti, e conseguente effetto battericida.
• gli aminoglicosidi agiscono su gram positivi e negativi; e alcuni di essi, tra cui la amicacina, la
canamicina, la streptomicina, e la gentomicina vengono utilizzate per la cura di infezioni da
micobatteri. ma la loro ototossicità (tossica per i nervi acustici) e nefrotossicità rende questi farmaci
non di prima scelta.
• gli oxazolididoni, che sono prodotti di sintesi di laboratorio, il cui bersaglio è la sub. 50S. questo
legame tra farmaco e subunità impedisce la formazione del complesso di inizio 70S, per cui si ha
una azione batteriostatica. il LINEZOLID, il principale esponentendi questa classe di farmaci,viene
adoperato per stafilococchi pennicillino resistenti e enterococchi vancomicino resistenti (gram
positivi multiresistenti).
• le tetracicline, che possono essere sia sintetiche che naturali, prodotte da alcuni streptomices,
sono chiamate tetracicline perche hanno una struttura tetraciclica, che si lega alla sub 50S
impedendo l'accesso dell'amminoacil-tRNA, impedendone l'accesso al sito a del ribosoma,
bloccando la sintesi proteica, con effetto batteriostatico. agiscono sui gram positivi, e anche sui
batteri intracellulari. lunico svantaggio di questi farmaci è rappresentato dalla insorgenza di
fenomeni di resistenza, per cui devono essere sostituiti da altri farmaci.
• il cloramsefenicolo, può essere naturale (da alcuni streptomices venezuelae) o sintetico. anche
luyi ha come bersaglio la sub 50S, e si lega in corrispondenza del sito peptidil transferasico, con
effetto batterio statico. agisce su gram positivi, negativi e intracellulari.
• il cloramfenicolo veniva adoperato nel tifo affominale, ma è un famaco molto tossico (afasia
midollare), che deve essere usato con molta parsimonia.
• i macrolidi sono ricavati da alcuni streptomices, e sono caratterizzati da una struttura
molecolare con un anello lattonico di 14, 15, 16 atomi di carbonio. si legano alla sub 50s impedendo
la transpeptidizzazione e la traslocazione della catena peptidica dal sito a al sito b del ribosoma.
l'effetto finale è batteriostatico. i macrolidi sono molto adoperati sui gram positivi (clamidia, che è
intracellulare). l'eritromicina è il rappresentante dei macroliti.
• altri farmaci utilizzati sono la claritromicina e la azitromicina, che si distinguono dalla prima
perche hanno una farmaco cinetica sicuramente migliore e un buono spettro di attività. per la
facilità di somministrazione (orale) si può usare molto in pediatria, infatti si può dare la
eritromicina invece della pennicillina.
• le lincosamidi, che comprendono la clindamicina, che è underivato sintetico della lincomicina
(estratta da streptomices lincolnensis), agiscono sulla 50s inibendo la transpeptidizzazione e la
traslocazione con conseguente effetto batteriostatico.
• le strepogramine, molecole naturali estratte da streptomices, dal punto di vista strutturale sono
formate da due tipi di molecole: di gruppo A e di gruppo B che si legano alla sub.50S in due siti
diversi, determinando un effetto battericida. analogamente ai macrolidi, hanno un attività
esclusiva sui gram positivi (non intracellulari).
• alle streptogramine appartengono il dalfopristin e il quinopristin, molecole con P.M. elevato,
quindi costo elevato, con somministrazione parenterale, non sono preferite rispetto ai macrolidi.
questi farmaci sono utilizzati esclusivamente per i batteri gram positivi multiresistenti.
• la mupirocina, che viene utilizzata per la cura degli stafilococchi e streptococchi per via locale, e
per modificare lo stato di portatore nasale di stafilococcus auerus (asintomatici fonte d'infezione
per altri soggetti, serve per eliminare lo stafilococco da un portatore sano). questo farmaco ha una
analogia strutturale con l'isoleucina, e compete con l'enzima isoleucil sintetasi per
l'incorporazione della isoleucina nella caneta peptidica nascente. ne consegue un effetto
batteriostatico.
• l'acido fusidico, agisce sui gram positivi (stafilococci e streptococchi), e viene ustato per via
locale e generale. ha una struttura steroidea.
____
3
farmaci che
bloccano la sintesi
di acidi folici
____
farmaci ad azione
intrabatterica
____
• i sulfamidici e il trimetoprim, hanno entrambi effetto batteriostatico. usati parallelamenta
hanno azione battericida; in associazione, questi due farmaci, evitano l'insorgenza di fenomeni di
resistenza. l'associazione di farmaci in terapia evitiamo l'insorgere di resistenza.
• sulfamidici sono stati i primi batteriostatici usati. questi derivano dalla
paramminobenzensulfurilammide, simile all'acido paramminobenzoico precursore dell'acido
folico. quest'ultimo è un importante donatore di unità monocarboniose, essenziale per la sintesi di
acidi nucleici purinici.
• quindi questi farmaci bloccano sia la sintesi dei folati che degli acidi nucleici.
• i sulfamidici competono quindi per il sito attivo della diidropteroato sintetasi, che introdurrebe il
PABA nell'acido diidropteroico.
• il trimetoprim è una diamminopirimidina, inibitore competitivo di un precursore dell'acido folico
che agisce su enzima detto diidrofolato sintetasi, che è implicato nella sintesi degi acidi folici.
____
• il metronidazolo, utile ai dentisti, è unfarmaco utilizzato dei batteri anaerobi obbligati
(popolazione batterica cavo orale= batteri anaerobi per la maggrio parte).
• questi farmaci non sono attivi, ma iniziano ad essere attivi quando penetrano nella cellula
batterica.
• il metronidazolo ha un gruppo NO, che quando enetra nel batterio, viene idrolizzato da una
nitroreduttasi, che forma composti tossici che inducono la morte dei batteri.
• l'isoniazide (idrazide dell'acido isonicotinico) è un farmaco utilizzato e attivato dai micobatteri,
da una catalasi perossidasi; per cui in ultima analisi si formano gruppi chimici tossici per i
micobatteri, e si ha la loro morte.
____
4
PROF MILICI
March 28, 2012
Microbiologia - Miceti
generalità
____
cellula fungina
____
parete fungina
____
• struttura eucariotica, è quindi una cellula superiore. presenta un nucleo e sistemi vescicolari
presenti in una normale cellula superiore. hanno anzi una peculiarità rispetto ad una cellula
superiore.
• i miceti sono molto diffusi nell'ambiente esterno possono essere unicellulari o pluricellulari.
• sono immobili, si riproducono per mezzo di spore, che hanno un significato diverso dalla spora
batterica: la spora batterica ha un significato di resistenza, le spore fungine hanno significato di
tipo sessuale, infatti possono essere agamiche o sessuali.
• i saprofiti sono delle specie fungine ambientali; altre specie possono essere patogene sia per
l'uomo che per gli animali e i vegetali.
• la micologia medica è la branca della microbiologia che si occupa dei miceti patogeni
• i miceti causano i cosiddetti avvelenamenti che sono dovuti a ingesione di miceti macroscopici,
micotossicosi dovute all'ingestione di sostanze tossiche elaborate da alcune specie fungine
(Aspergillus flavus), forme allergiche, che sono secondarie ad una precedente esposizione ad
antigeni fungini (aspergillosi polmonare allergica), e le micosi che sono dovute alla penetrazione,
colonizzazione e invasione dei tessuti viventi.
• le micosi (malattie da funghi) si dividono in micosi superficiali, micosi cutanee, micosi del
sottocutaneo, micosi sistemiche.
____
• Nucleo circondato da una membrana molto porosa.
• il numero di cromosom è difficile da determinare, ed è studiato solo nella candida albicans e
nell'aspergillus fumigadus (un lievito e una muffa) e sono 8.
• questi 8 cromosomi sono stati determinati tramite elettroforesi in campo pulsato. anche con
queste metodiche molto raffinate la loro determinazione risulta difficile per la produzione di
bande diverse da parte di cromosomi omologhi.
• il RE presenta delle vescicole che sono addossate alla membrana nucleare;
• l'apparato del golgi presenta delle lamelle che sono in prossimità di invaginazioni della
membrana citoplasmatica
• anche i mitocondri sono diversi da quelli delle cellule superiori, in quanto possono avere forma
allungata o sferica, presentano DNA, e i vacuoli citoplasmatici posseggono pigmenti e materiale
nutritivo, soprattutto glicogeno.
• ma la struttura peculiare della cellula fungina è la parete, che differisce da quella batterica.
____
• il componente fondamentale è la chitina, un polimero della n-acetilglucosammina, con legami
beta 1,4-glucosidici.
• può essere unita a quote variabili di glucani (polimeri di glucosio) mannani (polimeri di
d-mannosio), lipidi e proteine.
• le protenie, grazie a residui di cisteina, e formazione di legami S-S contribuiscono alla solidità di
questa parete.
• in alcuni miceti (zigomiceti) avremo anche il chitosano. che è un polipeptide, polimero della
d-glucosammina.
• durante la fase di accrescimento la parete subisce varaizioni qualitative e quantitative dei
composti: si può considerare una struttura dinamica.
• queste cambia di forma e dimensione, e quindi occorre l'intervento di parecchi enzimi che sono
sia idrolitici che biosintentici: abbiamo infatti delle glucanasi, e glucano sintetasi, e chitinasi e
chitino sintetasi.
• la funzione della parete, analogamente a quella batterica, conferisce la morfologia alle cellule,
inoltre, grazie alla presenza dei mannani, aderisce alle mucose e ai tessuti dell'ospite (è quindi
responsabile de''adesività).
• ha delle caratteristiche antigeniche sempre grazie ai mannani, e inoltre modula la risposta
immunitaria si a umorale che cellulo-mediata.
____
1
membrana fungina
____
struttura
facoltatova
____
• la membrana fungina si differenzia da quella degli eucarioti superiori per la mancanza di
coleresterolo;
• in sostituzione abbiamo l'ergosterolo: struttura tristratificata che regola gli cambi metabolici tra
citoplasma e ambiente extracellulare.
• in oltre contiene enzimi importanti per la biosintesi della parete fungina.
• membrana, che è molto spessa, dall'esterno verso l'interno troviamo:
• strato fibrillare
• mannoproteine
• i glucani
• uno strato di glucanochitina
• uno strato di mannoproteine di composizione diversa da quello precedente.
____
• l'unica struttura facoltativa dei miceti è la capsula
• la capsula quali miceti la posseggono?
• in alcuni miceti, oltre alla parete sempre presente nei funghi, abbiamo una struttura accessoria di
natura polisaccaridica i cui componenti fondamentali sono i galattomannani e un altro
polisaccaride detto glucuronoxilomannano.
• l'unica specie fungina che possiede la capsula è il Cryptococcus neoformans. la capsula si colora
con colorazione negativa con nero di china.
____
2
Corpo cellulare
____
• il corpo di qualsiasi micete, unicellulare o pluricellulare prende il nome di tallo.
• del tallo funginoesistono diverse varietà morfologiche utili per l'identificazione della specie.
• i miceti hanno unamorfologia molto varia. il corpo tallofungino è costituito da elementi tubulari
chiamati IFE. le ife hanno diametro sempre uguale o superiore ad un micron.
• questo serve a distinguerli dalle microife di alcuni batteri il cui diametro è sempre minore di un
micron.
• le ife possono avere una cavità unica, e vengono dette IFE CENOCITICHE. Alcune IFE ossono
possederepiù cavità, dette setti, e vengono chiamate IFE SETTATE. anche nelle ife settate, il libero
scorrimento di sostanze, quali il citoplasma o acidi nucleici, da una cellula all'altra avviene grazie
ad un poro che si trova nella parte centrale di ogni setto.
• le ife settate possono essere mononucleate o plurinucleate.
• le ife crescono in senso apicale, e man mano che crescono si intrecciano tra loro e costituiscono il
cosiddetto micelio. il micelio è un insieme di ife intrecciate tra loro.
• in ogni colonia fungina, sia in ambiene naturale che in coltura distinguiamo due tipi di micelio:
• micelio aereo: a contatto con l'aria e deputato alla riproduzione della specie fungina perhcè
contiene spore sia gamiche che sessuali
• micelio vegetativo immerso: a contatto con il substrato, ha una funzione trofica, cioè serve ad
assumere le sostanze nutrive.
• i miceti che presentano IFE VERE ed un MICELIO VERO vengono detti miceti filamentosi, o muffe:
ad esempio l'asperggilus, il penicillus, i dermatofiti (responsabili di malattie cutanee).
• le muffe del pane, dei formaggi appartengono a questo gruppo perchè sono caratterizzate da un
micelio vero e ife vere.
• un secondo gruppo di miceti è rappresentato dai lieviti, o miceti lievitiformi, che presentano
corpo unicellulare. ogni cellula ha forma ovale o rotondeggiante.
• le cellule dei lieviti sono chiamate blastospore o blastoconidi perchè si riproducono per
gemmazione.
• quando le blastospore gemmano, formano delle lunghe catene che prendono il nome di
pseudoife, che si differenziano dalle ife vere, perchè ogni cellula che costituisce la pseudoifa, ha
una sua autonomia e non comunica con la cellula contigua.
• le pseudoife presentano dei restringimenti tra una blastospora e l'altra.
• questa scarsa connessione tra le pseudoife è causa della rottura di queste, dando luogo alle
singole blastospore che le costituivano.
• molto spesso l'operatore al M.O. ha difficoltà nella distinzione delle ife vere dalle pseudoife.
• però possono essere distinte grazie al fatto che solo le pseudoife presentano restringimenti tra le
blastospore; che nelle pseudoife nei punti di giunzione si formano dei grappoli di blastospore; e
mentre le ife vere hanno delle cellule terminali che sono più grandi delle precedenti, nelle
pseudoife le cellule terminali sono uguali o più piccole rispetto le altre.
• le pseudoife non si formano mai nelle muffe. i lieviti non sviluppano mai un micelio aereo perchè
sviluppano pseudoife, che si sfaldano in blastospore, non riuscendo a crescere.
• esempio di miceti lievitiformi: Candida (pur essendo un lievito, soltanto nella Candida albicans
possiamo avere le ife vere. vive nel nostro organismo, si trova nel cavo orofaringeo, nelle mucose
vaginali e gastrointestinali.esso è detto opportunista perchè diventa patogeno quando si è
sottoposti a terapia cortisteroidea, nei portatori di protesi dentarie, lunga somministrazione di
antibiotici, gli emodializzati, i portatori di cateteri); Malassetia furfur (micete che da quelle lesioni
che sono localizzate al livello di decolleté e si vedono soprattutto in estate. PTIRIASIS VERSICOLOR
.vive da commensale nella cute. analogamente alla candida, questo micete da commensale si
presenta come blastospore a grappolo d'uva. quando si presenta patogenico avremo la
contemporaena presenza di blastospore e pseudoife. la compresenza di questi due fattori è
sufficiente per diagnosticare la virulenza di questo micete. è indotto virulento da diversi fattori
come la gravidanza, l'eccessiva sudorazione, non è contagiosa).
• esempio: in seguito a vaginite si fa tampone vaginale e dopo osservazione si vedono blastospore.
ci si deve preoccupare? no, perchè essendo un commensale, le spore devono si trovano
normalmente in basse quantità. bisogna notare se ci si presentano pseudoife o ife vere, indice di
virulenza per la candida. quindi bisogna coltivare il materiale e vedere se la carica di candida è
elevata. altrimenti, se vi sono poche colonie è normale: la candida è un commensale del nostro
organismo. la candida diventa virulenta perchè vi sono dei fattori che permettono il passaggio
dalla fase di commensalismo alla fase di parassitismo.
____
3
miceti dimorfi
____
metabolismo dei
miceti
____
• costituiscono un altro gruppo di miceti, che sono caratterizzati da una duplice morfologia:
lievitiforme e filamentosa o in relazione alle condizioni ambientali, o meglio in rapporto all'azione
patogena che essi svolgono.
• un esempio di micete dimorfo ci è Histoplasma capsulatum. Non ha una capsula, ma perchè il primo
ricercatore che l'ha isolato, per artefati di colorazione che simulavano una capsula, lo ha cihamato
così.
• questo fungo, nell'ambiente esterno, da saprofita, si presenta come una muffa, ed è caratterizzato
da ife settate, da micronidi (gli elementi infettanti), e macroconidi (dette anche aleurie) che
hanno una forma rotondeggiante, una parete molto spessa, e delle protrusioni radiali.
• in vivo, quando il micete da malattia (malattie molto gravi, letali) si presenta sotto forma di
lievito.
• un'altro esempio di dimorfismo è dato dal Coccidioides Immitis questo micete, in ambiente esterno
si presenta sotto forma di ife settate, e artroconidi (o artrospore) che sono gli elementi infettanti.
• in vivo, si presenta sottoforma di lievito, e più precisamente da delle sferule di forma
rotondeggiante, che sono dei lieviti.
• N.B. la candida, ma massetia sono dei lieviti, ma molto spesso li definiamo ERRONEAMENTE dimorfi
perchè da commensali diventano patogenici. il dimorfismo per questi due microorganismi riguarda
solamente la natura patogenica.
____
• i miceti sono eterotrofi, e per costruire le loro macromolecole devono degradare sostanze
organiche.
• sono aerobi o anaerobi facoltativi, non esistono in natura miceti anaerobi obbligati, per cui
possono sia respirare che fermentare.
• come fonte di carbonio usano i composti organici, possono assimilare o fermentare molti
composti. queste prove di assimilazione e fermentazione vengono utilizzate per identificare le
specie funghine in laboratorio.
• la Co2 viene solo fissata, e non utilizzata come fonte di carbonio.
• come fonte di azoto usano nitrati o ammoniaca
• come fonte di fosforo utilizzano fosfati, e per lo zolfo utilizzano solfati.
• gli studi sul metabolismo dei miceti non sono ancora completi, ma sappiamo che le sostanze
liposolubili penetrano nella cellula fungina per diffusione passiva. le sostanze idrosolubili
penetrano attraverso pori che si trovano sulla membrana e sono trasportati da carrier proteici,
mentre gli amminoacidi e gli zuccheri penetrano per trasporto attivo, per cui c'è dispendio di
energia da parte della cellula.
• il trasporto degli amminoacidi è complesso, ed è finemente regolato dagli ioni ammonio degli
amminoacidi stessi. in particolare controllano gli enzimi metabolici, e molto spesso reprimono i
sistemi di controllo.
• per quanto riguarda i miceti dimorfi si è visto che l'eterotrofia è maggiore nella fase di
parassitismo; e durante il trasporto di amminoacidi si evidenzia ancora di più il loro cambiamento
morfologico (da muffa a lievito o vicecersa).
• i miceti si riproducono per mezzo di spore, sono corpuscoli che originano dal tallo, e sono in
grado di riprodurre la specie fungina purchè siano presenti adeguate situazioni nutrizionali ed
ambientali.
• i due tipi di riproduzione, sessuale ed agamica, si alternano in ogni specie fungina con ritmo e
frequenza diversi a seconda della specie.
• avviene nei funghi imperfetti (perchè usano spore dette spore imperfette).
• le spore agamiche, o imperfette, non differiscono morfologicamente dalle altre cellule del corpo
fungino.
• a seconda che siano prodotte da ife specializzate del corpo fungino, chiamate conidiofori, o
da ife vegetative comuni del corpo fungino: prendono il nome rispettivamente di conidi e
tallospore.
____
4
riproduzione
agamica mediante
conidi
____
• i conidi si formano per gemmazione dal conidioforo, il conidio si forma sempre all'apice del
conidioforo.
• il conidio può essere singolo, o può essere raggruppato lassamente o compattamente. quando
sono compatti prendono il nome di effluorescenze, mentre quando sono lassi prendono il nome
di capitoli.
• molto spesso possono essere raggruppati a formare delle catenelle, il cui elemento più giovane è
a contatto con il conidioforo, dato che si forma sempre per gemmazione.
• in altre specie il primo deriva per gemmazione dal conidioforo, e i successiviche si formano,
nascono sempre dai precedenti, per cui il più giovane è quello distale.
• in altre specie fungine i conidi si formano con madiltà diversa: si differenziano dentro cellule di
grosse dimensioni;
• nel primo caso si differenziano in cellule chiamte fialidi (perchè hanno forma di fiala), il fialide
può essere singolo o raggruppato insieme ad altri formando figure molto eleganti, complesse ad
esempio il genere penicillium; mentre se i fialidi si raggruppano in maniera compatta hanno
conformazione tipica il genere aspergillum.
• quando queste fialospore giungono a maturazione si riversano all'esterno, perchè si liberano
dalla porzione apicale del fialide. l'aspergillus è un micete opportunista: da delle patologie quando
le difese immuitarie sono compromesse (aspergillosi polmonare invasiva, aspergillosi polmonare
allergica, aspergilloma). prima questi miceti erano considerari dei semplici contaminanti, ma oggi
hanno assunto un ruolo fondamentale in alcune patologie come le micosi delle unghia.
• gli zigomiceti sono specie fungine che danno affezioni rinocerebrali molto spesso mortali le
zigomicosi, causate dagli zigomiceti, difficili da diagnosticare.negli zigomiceti le spore, o conidi, si
fidderenziano all'interno di una grossa cellula di forma rotondeggiante di nome sporangio, e le
spore che vi crescono vengono dette sporangiospore.
• lo sporangio si trova all'estremità di lunghe ife cenocitiche non settate [quando vedo ife cenocitiche
con formazione rotondeggiante capiscono che si tratta di spore di zigomiceti, e sono molto pericolose]
• quando le sporangiospore diventano mature si riversano all'esterno grazie alla lisi della parete
dello sporangio.
____
5
riproduzione
agamica mediante
tallospore
____
• a seconda della modalità di formazione le tallospore sono divise in:
• blastospore, derivano per gemmazione da un altra blastospora (si parla quindi di lieviti), o
eccezionalmente da una pseudoifa, o ancora meno frequentemente da una cellula terminale di un
ifa vera.la gemmazione delle blastospore avviene la migrazione del nucleo dalla cellula madre alla
cellula figlia, ingrossamento della gemma, fino al raggiungimento di dimensioni analoghe a quelle
della cellula madre, e in fine distacco della gemma per rottura della giunzione.
• artrospore sono spore di forma rettangolare definite da alcuni autori "spore a barella", derivanti
da frammentazione di ife settate, o per dissoluzione di cellule intercalari prive di citoplasma.
questa seconda modalità è tipica del Coccidioides Imitis. Le endospore rappresentano il mezzo di
riproduzione del C.Immitis. Questo presenta infatti riproduzione mediante endospore e
artospore.
• endospore: questo micete si forma sotto forma di lievito, e darà delle cellule di piccole
dimensioni chiamate sferule immature, all'interno delle quali le endospore si formano per un
processo di divisione nucleare, addensamento del citoplasma, neosintesi della parete e
trasformazione in cellule di maggiori dimensioni chiamate sferule mature. anche in questo caso,
quando le endospore sono mature si liberano per lisi della membrana, andando a contaminare altri
tessuti.
• aleurie sono spore agamiche, facilmente confondibili con i conidi, ma adifferenza dei conidi che
si formano dai conidiofori per gemmazione, le aleurie si formano per rigondfiamento o
trasformazione di cellule terminali del corpo fungino; di conseguenza non vengono eliminati
facilmente, ma si staccano soltanto in seguito alla rottura dell'ifa portante. dal punto di vista
diagnostico sono molto importanti le auleurie unicellulari, tipiche dell'Histoplasma capsulatum,
e aleurie pluricellulari, tipiche dei dermatofiti
• clamidospore hanno la funzione delle spore batteriche, si formano quando le condizioni
ambientali diventano sfavorevoli alla sopravvivenza del micete: mancanza di sostanze nutritive,
alterazione di ph, temperatura ecc. hanno forma rotondeggiante, parete molto spessa e si formano
in posizione apicale o intercalare di ife o pseudoife. quindi possiamo reperirle sia nei miceti
filamentosi che lievitiformi. queste strutture hanno anche esse un valore diagnostico, perchè
quando le troviamo in un lievito pensiamo subito alla Candida albicans o dubliensis, se le troviamo in
miceti filamentosi pensiamo ai dermatofiti dal punto di vista metabolico le clamidospore sono
molto lente, venivano definite spore dormienti. come facciamo a indurre la produzione di
clamidospore in vistro? coltiviamo il micete in un terreno povero all'amido di riso o farina di mais,
e grazie ad un vetrino coprioggetto, creiamo una parziale anaerobiosi. nel giro di 7-8 giorni
possiamo trovare all'esame microscopico la presenza di clamidiospore. se troviamo queste
strutture possiamo pensare sia alla candida albicans che dubliensis. come faccio a capire quale
candida è a produrre queste spore? possiamo capirlo attraverso saggi biochimici di fermentazione.
____
6
riproduzione
sessuata
____
• questo tipo di riproduzione ci aiuta nella tassonomia. infatti quelli che non hanno riproduzione
sessuale sono detti imperfetti.
• la spora sessuale deriva da fusione di due gameti, o da organuli del tallo fungino, che producono i
gameti e che vengono detti gametangi.
• sia i gameti che i gametangi possono essere uguali per forma e dimensione e li chiamo quindi
omogameti o omogametangi. possono essere diversi per forma e dimensione e verranno quindi
chiamati eterogameti po eterogametangi.
• in ogni caso la spora si forma in 3 fasi:
• plasmogamia: fusione di gameti o gametangi di segno opposto. in genere il gamete maschile
viene indicato con il segno + e quello femminile con il segno -.
• cariogamia: dalla spasmogamia origina lo zigote, l'unica cellula dipoide del micete, perchè tutti i
miceti hanno un corpo aploide.
• meiosi riduttiva: avviene solo dopo la formazione dello zigote.
• abbiamo 3 forme di spore sessuali che caratterizzano 3 classi: zigospore (degli zigomiceti, che
usano anche riproduzione agamica, quindi sono miceti perfetti); le ascospore, che appartengono
agli ascomiceti, e le basidiospore caratteristiche dei basidiomiceti.
• le zigospore si formano dall'unione del gametangio maschil,detto anteridio, e del gametangio
femminile, detto ascogonio. successivamente si ha cariogamia e meiosi riduttiva. per cui avremo
una spora scura e bernoccoluta. dopo si formerà uno sporangio, perchè negli zigomiceti abbiamo
sia la riproduzione agamica che sessuata.
• le ascospore, caratteristiche degli ascomiceti (tutti i dermatofiti e alcune specie di aspergillus.
quindi anche questi possono usufruire di riproduzione sia sessuata agamica che sessuata). il
gametangio maschile si chiama anteridio, e ascogonio quello femminile. nella plasmogamia si ha
l'unione dei due gametangi, lisi della parete divisoria e trasferimento dei nuclei dall'anteridio
all'ascogonio. dall'ascogonio fecondato si formano delle ife ascogene settate binucleate. questa è
la fase di dicarion. la cariogamia, con la successiva meiosi riduttiva avvengono nella penultima
cellula delle ife ascogene settate, la quale si trasformetà in un asco contenente 4 ascospore mature.
se avverrà una mitosi il loro numero sarà portato a 8.
• le basidospore sono spore che si formano per l'unione o plasmogamia di due miceli
mononucleati che fungono da gameti. quando due miceli mononucleati vengono a contatto tra di
essi avviene uno scambio di nuclei, per cui si formerà un micelio secondario binucleato (fase di
bicarion). la cariogamia e la successiva mitosi riduttiva avverranno nell'ultima cellula del micelio
secondario binucleato. in essa, che aumenterà molto di volume, appariranno protuberanze
all'interno delle quali migrano i nuclei che provengono dalla meiosi riduttiva. alla fine avremo un
basidio contenente 4 basidiospore mature. se ci sarà nua mitosi avremo un basidio con 8
basidiospore. il Criptococcus neoformans è un basidiomicete, l'unico dei basidio miceti patologici per
l'uomo.
____
7
Microbiologia - Azione patogenica dei miceti
Meccanismi
patogenici di
miceti
____
adesività
____
dimorfismo
____
PROF MILICI
April 17, 2012
• i miceti per dare patologie hano diversi meccanismi di patogenicità: adesività, produzione di
tossine, produzione di enzimi, dimorfismo fungino, composizione e struttura della parete fungina.
____
• per i miceti per i miceti filamentosi patogenicità risiede nella loro capacità di penetrare nei
tessuti grazie alla azione meccanica di spinta delle ife in accrescimento.
• la loro patogenicità risiede nella loro capacità di elaborare degli enzimi (dermatofiti cheratinasi,
aspergillus elastasi) nella loro capacità di adattarsi alle condizioni avverse dell'organismo ospite
come temperatura e pH, e nella loro capacità di modificarsi morfologicamente e antigenicamente,
e quindi di eludere le risposte immunitarie.
• l'adesività è il prerequisito fondamentale dei miceti per l'invasività dei tessuti per la
colonizzazione e l'invsione dei tessuti.
• sin dalla nascia cute e mucose sono colonizzate da candida, soprattutto la mucosa dell'albero
respiratorio, la mucosa vaginale e gastrointestinale.
• l'adesività può avvenire secondo diversi meccanismi, che possono essere aspecifici, come per
esempio le forze elettrostatiche di superficie che mediano l'adesività anche a supporti interti,
come protesi dentarie, cateteri, valvole cardiache. può anche essere specifica, cioè mediata da
recettori presenti nella cellula ospite, rappresentati dai glicosfingolipidi, e adesine presenti
nella cellula fungina presenti a livello di parete, rappresentate dalle mannoproteine.
• ancora una volta l'adesività può essere diretta tra la cellula fungina e la cellula ospite, o
mediata da un ligando bivalente che funge da ponte tra la cellula fungina e la cellula ospite. questo
ligando bivalente può essere rappresentato da un altro organismo come E.coli, le cui fimbrie riconoscono
strutture simili al mannostio presenti sia sulla cellula fungina che sulla cellula ospite; anche la fibronectina,
la laminina e il collagene e altre proteine possono fungere da mediatori. anche il fibrinogeno e componenti
plasmatiche possono fungere da ponte.
• è stato visto che candida albicans, tra tutte le specie di candida, ha la possibiltà di aderire alle cellule
epiteliali di mucosa orale, un fattore di virulenza in piu rispetto alle altre candida.
• alcuni conidi di aspergillus fumigadus posseggono recettori per il fibrinogeno, fibronectina per cui risultano
essere molto adesivi.
____
• oltre all'adesività i miceti hanno il dimorfismo, che i batteri non hanno.
• i miceti filamentosi possono sfuggire alla fagocitosi per le loro dimensioni. i lievitiformi
possono riprodursi all'interno di polimorfonucleati e macrofagi.
• nel caso di candida vi è un passaggio dalla forma di lievito nella situazione di commensale alla
forma filamentosa nella situazione di parassitismo. in questo passaggio tra la fase di lievi alla fase
di muffa si forma una struttura molto importante: il tubulo germinativo.
• la produzione di tubuli germinativi è un arma importante per la candida, perchè il tubulo cambia
gli antigeni di superficie, e quindi vengono eluse le risposte immunitarie che via via si vanno formando.
• inoltre si ha la presentazione di nuove molecole che rendono piu adesivi i tubuli alle cellule
dell'ospite; cambia lo strato mannoproteico che aumentano anche esse l'adesività.
• in coccidioides immitis sono state evidenziate proteine citoplasmatiche leganti facilmente
proteine dell'ospite e anche alle IgA secretorie, questo è anche un fattore di virulenza.
• alcuni ormoni, ad esempio il beta-17-extradiolo favorisce in coccidioides immitis favoriscono la
maturazione delle endospore e la liberazione di esse attraverso la parete delle sferule del micete.
____
1
tossine
____
enzimi
____
• nel caso di c.albicans le esotossine vengono distine in tossine di basso peso molecolare e alto
peso molecolare (canditossine e gliotossine ad alto peso). queste tossine sono grandi fattori di
virulenza perchè deprimono la risposta immunitaria, e si è visto che le esotossine di candida
possono essere neutralizzati da sieri contenenti anticorpi contro le tossine.
• per le endotossine non vi sono molte differenze tra endotossine fungine e endotossine di batteri
gram negativi: necrosi dei tessuti, epatotossicità.
• aspergillus flavus e soprattutto i suoi conidi, quando vengono inalati in maniera massiva sono
responsabili di una serie di affezioni dovute alla produzione da parte di questi miceti di afatossine,
che possono contaminare gli alimenti e possono essere responsabili di fenomeni
epatocarcinogenetici.
• emolisine, gliotossine prodotte da aspergillus flavus e fumigatus possono inibire l'adesione dei
macrofagi, la fagocitosi, l'attività citotossica mediata dai linfociti t, possono indurre la
frammentazione del dna e l'apoptosi.
• a. fumigatus produce inoltre una proteina, una citotossina, chiamata lestrictocina, la quale è stata
trovata nel siero e nelle urine di pazienti affetti da aspergillosi polmonare. questa proteina è un
buon immunogeno, che interagisce con IgG(prodotte durante aspergilloma polmorare) e IgE
(prodotte nell'aspergillosi polmonare allergica).
____
• sono anche importanti gli enzimi prodotti: amilasi, cheratinasi, collagenasi, elastasi, lipasi, fosfatasi,
fosfolipasi, proteasi, ureasi, lactasi, ialuronidasi, e aspartilproteinasi.
• servono a degradare e digerire le sostanze con le quali si nutrono, e facilitano la diffusione dei
miceti nei tessuti.
• candida albicans produce proteinasi acide che degradano IgA, che tapezzano le mucose e
impediscono l'adesione alle mucose dell'ospite.
• c.albicans e candida parapsilosis producono delle proteinasi acide che sono responsabili di candidosi vulvo
vaginali, e non solo: questi ceppi sono in grado di riprodurre la malattia anche in animali da esperimento.
• mutanti di candida che non producono proteinasi acide sono avirulenti.
• particolare importanza ha una famiglia di enzimi: aspartilproteinasi. questa famiglia di enzimi
possiede circa dieci geni che codificano per altrettante proteine e si è visto che c'è una relazione
tra produzione di enzimi e virulenza dei miceti: infatti i ceppi produttori sono sicuramente
resposabili di candidosi orali, vuvlo-vaginali. e si è visto che i ceppi isolati da pazienti con hiv sono
altamente produttori di questi enzimi.
• si è visto anche a. fumigatus produce proteinasi acide in grado di trasformare la profibrinolisina in
fibrinolisina con conseguente coagulazione del plasma.
• inoltre producono anche delle elastasi e delle collagenasi, che hanno un ruolo importante
nella patogenesi dell'aspergillosi polmonare invasiva in quanto il tessuto polmonare
possiede circa il 30% di elastina.
• c.immitis possiede delle chitinasi che oltre ad avere un ruolo importante nell'accrescimento del
micete è un ottimo immunogeno, per cui viene utilizzato come antigene nelle reazioni sierologiche
di fissazione del complemento per evidenziare anticorpi anti coccidioides immitis.
• c. neoformans possiede una fenoloossidasi la quale partendo da composti bifenolici sintetizza la
melanina. in questo micete la melanina è un fattore di virulenza importante, perchè essendo
presente sulla superficie cellulare conferisce al micete una resistenza ai raggi uv in vitro, e dai
polimorfonucleati in vivo.
• la predilezione del neoformans del trofismo del snc è perchè nel snc c'è un substrato della fenoloossidasi.
____
2
strutture del
micete
____
meccanismi di
infezione
____
• i mannani della parete hanno un imporate ruolo nella patogenesi; la capsula del c. neoformans.
• queste strutture interagiscono con l'ospite, provocando un danno ai suoi tessuto e ostacolando
la risposta.
• componenti della parete fungina insolubili in alcali sono iln grado se inoculati in animali di dare
effetti patologici. (postulati di Koch)
• blastospore di c.albicans di pazienti affetti da sindrome di kawasaki (malattia febbrile acuta con
interessmento dei linfonodi muco-cutanei che porta a morte i bambini soprattutto per aneurisma
dell'aorta) se isolate e inoculate intraperitonealmente in animali da esperimento sono in grado di
riprodurre una malattia simile alla s. di kawasaki. quindi questo dimostra che sono loro i
responsabili di questa sindrome.
• i glucuronoxilomannani e i galattomannani sono veri e propri fattori di virulenza in quanto
impediscono adesione e fagocitosi dei macrofagi e inducono lesioni granulomatose.
• si è visto il ruolo di un componente della parete fungina dei miceti dimorfi che è
l'alfa-1,3-glucano.
• questo componente è presente soprattutto nella fase lievitiforme. i polimorfonucleati non hanno
gli enzimi necessari ad eliminare questo componente;
• si è visto che l'H.capsulatum, può essere reso avirulento mediante passaggi colutari in vitro, e
quindi contiene una quantità di inferiore di composto.
• per candida albicans altri fattori di virulenza sono i recettori per il complemento che mascherano i ligandi e
impediscono la fagocitosi. nei ceppi meno virulenti, questi recettori mancano, per cui può avvenire la
fagocitosi.
• questi recettori aumentano in condizioni di iperglicemia: per questo albicans tende ad aderire a
mucose di pazienti diabetici.
____
• la malattia fungina dell'uomo è incidentale: in un soggetto immuocompetente le difese sia
specifiche che aspecifiche riescono a eliminare facilmente i miceti.
• infatti le malattie fungine interessano individui con s.i. depresso.
• nel caso di micosi esogene il contatto avviene tramite i conidi che penetrano attraverso tramite
cute e annessi cutanei.
• nel caso di micosi del sottocutaneo l'infezione avviene tramite ferite provocate da spine o da
schegge che innestano il fungo oltre la soluzione di contunuo di cute e mucosa, che sicuramente, se
integre rappresentano un importante barriera difensiva.
• per le micosi viscerali o sistemiche il contagio avviene per via aerogena, e la prima
localizzazione è inevitabilmente quella polmonare. la gravità della malattia dipende dal numero di
elementi fungini inalati e dallo stato immunitario dell'ospite. molta importanza hanno gli elementi
con grandezza inferiore a 2 micron, e possono raggiungere gli alveoli dove, data l'assenza di ciglia
vibratili manca la difesa aspecifica.
• nei pazienti immunodepressi superando queste vie il micete raggiunge le vie linfatiche o sanguigne
creando micosi sistemiche o diffuse.
• in queste micosi troviamo un certo tropismo del micete: c.neoformans: neurotropismo.
• nel caso di miceti commensali la malattia insorge per cause predisponenti: fattori atrogeni,
patogeni, fattori predispondenti.
• gli eventi che portano da un infezione di una mucosa a una micosi disseminata, nel caso di candida
albicans, sono i seguenti:
• adesione di blastospore alle mucose
• produzione di tubuli germinativi
• produzione di grandi quantità di acidi (piruvico, lattico, prodotti dei metabolismo dei carboidrati)
che irritano la mucosa suscitando risposta infiammatoria.
• produzione di lipasi, distruzione delle membrane cellulari dell'ospite
• aumento dei microbi acidofili, che competono con la moltiplicazione dei miceti
• grazie a questi fattori il micete incontra la lamina propria. superata la lamina propria incontra la
sottomucosa.
• per l'assenza di difese specifiche o aspecifiche possono entrare nel circolo ematico o linfatico
causanto micosi sistemiche (pericarditi, endocarditi).
____
3
Microbiologia - Farmaci antimicotici
Antibiogramma
____
Metodi
dell'antibiogramma
____
Farmaci
Antimicotici
____
PROF MILICI
May 5, 2012
• metodica alla quale ricorre il microbiologo per saggiare in vitro la sensibilità o la resistenza del
batterio isolato a 1 o più antibiotici. Si effettua perché nell’ambito di popolazioni sensibili si
possono selezionare dei mutatnti resistenti. La resistenza è dovuta a diversi fattori.
• L’antibiogramma aiuta il clinico ad effettuare una terapia adeguata. Non sempre c’è
corrispondenza tra le prove in vitro e le cinetiche in vivo. Ciò dipende da: farmacocinetica,
compliance del paziente, SI. Il “fallimento terapeutico” nel quale si traduce la resistenza
terapeutica, dipende da fattori dipendenti sia dal farmaco che dal paziente.
____
• Il metodo ROUTINARIO: per diffusione in Agar (o metodo di Kirbij e Bawer).
• si isola una specie batterica in coltura pura (da una coltura mista. È ritenuto responsabile della
patologia) e li riso spendiamo in un terreno liquido. Li insemenziamo in un terreno idoneo del
germe in esame (se il terreno non è idoneo possiamo avere una mancata crescita del batterio e non
sapremo se ciò è dovuto al farmaco o alla carenza dei fattori nutritivi). Successivamente poniamo
sula coltura, dei dischetti di carta bibula impregnati di una concentrazione nota di un farmaco
(possiamo saggiare fino a 7-8 antibiotici).
• Mettiamo ad incubare 18-24 °C per permetter la moltiplicazione. Laddove il farmaco è attivo sul
germe, attorno al dischetto si formerà un ALONE DI INIBIZIONE. Questo ci conferma che il farmaco è
attivo e il germe è sensibile. Se il germe è resistente, esso continuerà a crescere attorno al
dischetto. Maggiore l’alone di inibizione, maggiore l’azione del farmaco sul germe. Parleremo,
allora, di germe sensibile, a sensibilità intermedia e resistente. La diffusione del farmaco può
avvenire in maniera netta (a partire dal dischetto) o irregolare. Ciò dipende dal farmaco.
• il metodo per diffusione ci permette di calcolare la MIC (minima concentrazione inibente, la crescita
batterica). Ricorriamo, in questo caso, all’E-test. Metodo: utilizziamo una singola striscia di carta
bibula con dosi decrescenti di un solo farmaco. Laddove si forma l’alone, avremo individuato la
MIC.
• il metodo standardizzato (per laboratori avanguardistici)si attua tramite diluzione in provetta o
in brodo. Serve, anche questo, per determinare la MIC. Il farmaco da saggiare (solitamente nuovo
di cui non si conoscono le proprietà) viene diluito a concentrazioni sempre decrescenti.
• La provetta nella quale si mostra moltiplicazione batterica, è la MIC. C’è ora un micro metodo di
diluizione, con una micro piastra con 96 pozzetti in cui posso valutare fino a 6 farmaci (sempre in
diluizioni decrescenti).
• Il test più commerciale, mostra delle colorazioni nei pozzetti: la MIC si presenta dove è presente il
rosso. SVANTAGGIO: dopo 24 ore i colori variano. Il metodo si chiama CLS M27-A2. Questo è il
metodo più veloce in caso di micosi. [Per Candida, la MIC del fuconazolo è 4mg].
____
• I farmaci antibatterici agiscono con un meccanismo di citotossicità selettiva, risparmiando
l’ospite.
• I farmaci fungini, invece, non sono così selettivi in quanto la cellula fungina è molto simile,
nelle strutture in essa presenti, alle cellule eucariotiche umane. Tale somiglianza fa sì che gli
antimicotici non possano agire con un meccanismo di citotossicità selettiva.
• Analogamente a quelli antibatterici, in base al meccanismo di azione i farmaci antimicotici si
dividono in farmaci che:
- A. Inibiscono la biosintesi della parete cellulare
- B. Inibiscono la sintesi e la funzionalità della membrana citoplasmatica
- C. Inibiscono la sintesi di acidi nucleici
- D. Alterano il metabolismo cellulare.
____
1
Farmaci che
inibiscono la
biosintesi della
parete fungina
____
Farmaci che
alterano la sintesa
e la funzionalità
della membrana
____
• ECHINOCANDINE
• Le echinocandine (nuovi farmaci) sono esa-peptdi ciclici: Caspofungina, anidulafungina e micaungina.
- MECCANISMO D’AZIONE: inibiscono la beta 1-3 glucano- sintetasi, enzima necessario per
l’integrazione del glucosio nei glucani di parete (costituita da chitina e glucani con struttura
lineare o ramificata, mannani, lipidi e proteine), con conseguente deplezione dei glucani della
parete ed instabilità osmotica. Vengono alterate anche alcune attività enzimatiche i cui
enzimi si ritrovano nella parete cellulare.
• La caspofungina viene largamente impiegata nella terapia delle infezioni micotiche nei pz
immunodepressi.
• Hanno attività fungistatica/fungicida su specie dei generi:
- Candida
- Aspergillus
• I Criptococcus neoformans sono resistenti e gli Zigomiceti mostrano una resistenza innata
(resistenza non acquisita in seguito all’esposizione al farmaco).
- La caspofungina (prima molecola in commercio. somministrata esclusivamente per via
endovenosa. Viene e metabolizzata dal fegato escreta per via renale. Effetti collaterali: epatiti,
febbre, leucopenia, alterazione del metabolismo epatico e lieve emolisi) è la prima molecola
appartenente a questa classe entrata in commercio, insieme con la anidulafungina. [le prime
due sono molto attive in vitro]. Abbiamo poi la micofungina.
• La caspofungina deriva per idrolisi della pneumocandina B.
____
• La membrana della cellula fungina è costituita da uno strato fosfolipidico in cui sono inserite
proteine. I lipidi sono costituiti dal 25% di ERGOSTEROLO (non presente nei batteri e nelle cell
umane).
• I ricercatori hanno pensato di utilizzare l’ergosterolo come bersaglio per farmaci antimicotici che
agiscono a questo livello. Questi farmaci sono, in realtà, tossici perché si legano anche al
colesterolo presente nelle membrane cellulari dell’ospite.
____
2
Polieni
____
Composti Azolici Generalità
____
• I Polieni sono dei farmaci accomunati dalla stessa struttura chimica caratterizzati dalla presenza
di un anello macrolitico di C con un numero variabile di doppi legami coniugati.
• A seconda del numero di questi (doppi legami di catena) dividiamo i polieni in:
• 1.Tetraeni
• 2.Pentaeni
• 3.Esaeni
• 4.Eptaeni
• Non sono solubili in acqua, hanno lo stesso meccanismo d’azione (inibiscono la sintesi dell’ergosterolo) e
stesso spettro d’azione (molto ampio). Agiscono sui lieviti, dermatofiti, aspergilli, miceti dimorfi (esclusi gli
zigomiceti)
- MECCANISMO D'AZIONE: si legano all’ergosterolo di membrana formando dei pori per cui
viene alterata la permeabilità della struttura con perdita di ioni K e molecole a basso peso
molecolare a cui segue la lisi osmotica. Son farmaci FUNGICIDI o FUNGICIDI a seconda del
tempo di esposizione e della concentrazione del farmaco. Questi farmaci creano dapprima un
legame debole, reversibile, con l’ergosterolo (effetto fungistatico) per poi dare un effetto
fungicida. Questo dipende dalla concentrazione del farmaco.
• Fanno parte di questo gruppo:
- 1.L’amfotericina B = usato per le micosi sistemiche. Viene somministrato per via endovenosa e
per via orale (via che permette uno scarso assorbimento). Viene metabolizzata dal fegato ed
escreta per via renale e biliare. Effetti collaterali: si presentano molti effetti collaterali, e
soprattutto a livello dei tubuli distali e prossimali del rene. Per far fronte a questi effetti
collaterali vengono somministrati in formulazioni liposomiali (incapsulata nei liposomi il
farmaco passa direttamente dalle cell epatiche alle cell fungine. Il nome commerciale è
l’AMBISONE). Altri effetti collaterali sono: anemia, tachicardia, cefalea, leucopenia, tromboflebite
asettica, danno renale (il più temuto). L’amfotericina B è un immunostimolante: promuove la
risposta cellulo-mediata e il sistema anticorpale, stimolando la produzione di IgG e IgM. Può
legarsi labilmente anche al colesterolo delle cellule umane: questo spiega la sua tossicità.
- 2.Nistatina = viene utilizzata per via orale nelle candidosi del tratto gastro-enterico e per via topica
nelle candidosi vaginali (Candida) e cutanee.
• La resistenza a tali farmaci è data da una modificazione nella composizione degli steroli di
membrana.
• Possiamo avere:
- 1. Una resistenza primaria
- 2. Resistenza secondaria, data da una diminuzione dell’attività in caso di trattamenti
prolungati.
____
• I composti azolici sono farmaci che interrompono la via sintetica dell’ergosterolo.
• Si dividono in:
- a) Imidazolici caratterizzati dal punto di vista chimico, da un anello imidazolico, legato ad
altri anelli aromatici mediante un legame C-N
- b) Triazolici si differenziano dagli imidazolici per la presenza di 3 atomi di azoto nella
catena.
• a)e b) hanno lo stesso effetto e lo stesso spettro d’azione.
- MECCANISMO D’AZIONE: poco solubili in acqua e agiscono su un enzima che interviene
nella sintesi dell’ergosterolo: lanosterolo 14-α-demetilasi, citocromo p450 dipendente. La
sintesi dell’ergosterolo inizia a partire dall’acetil-CoA si passa alla sintesi dello squalene
poi del lanosterolo (squalene epossidasi) – ergosterolo. Affinché si passi dal lanosterolo
all’ergosterolo, deve interagire un enzima che priva il lanosterolo di un gruppo metilico:
lanosterolo de-metilasi. Una volta che gli azoli si legano all’enzima, non può formarsi
l’ergosterolo. Gli azoli si legano tramite un atomo di azoto del nucleo azolico al Fe del gruppo
eme del citocromo p450. Si ha l’accumulo di alfa-metil-steroli e mancata sintesi
dell’ergosterolo.
• L’effetto di tali farmaci è fungicida: alterazione della permeabilità.
• Non è stata verificata alcuna interazione degli azoli con le cellule umane: questo spiega la scarsa
tossicità di tale classe di farmaci.
____
3
Composti
Imidazolici
____
Composti
Triazolici
____
Derivati
Allilaminici
____
• Ai composti imidazolici appartengono:
- 1.Ketoconazolo viene somministrato per via endovenosa o orale. Ha un buon
assorbimento e buona diffusione tissutale (eccetto che nel liquor cefalo-rachidiano) dopo
somministrazione orale. Ha un’emivita di 8 h. tra gli effetti collaterali il più gravo è l’effetto
epatotossico alterazioni epatiche, epatiti irreversibili (svelate dall’aumento delle
transaminasi), turbe endocrine (ginecomastia, impotenza, oligospermia, impotenza e
irregolarità mestruali), riduzione del tasso plasmatico di testosterone e cortisone. Tali effetti
sono dovute all’affinità del ketoconazolo per la citocromo p450 delle cell superiori: questo
enzima catalizza la sintesi degli enzimi endogeni. La sospensione della terapia porta ad una
regressione anche degli effetti collaterali. Il 10% del farmaco somministrato, viene eliminato
invariato dal rene (non può essere utilizzato per infezioni delle vie urinarie); inoltre, solo il
10% attraversa la barriera ematoencefalica (non può essere utilizzato per le malattie del SNC).
- 2.Clotrimazolo l’uso è TOPICO per candidiasi cutanee, forme cutanee provocate da
dermatofiti e da Malassetia furfur.
- 3.Miconazolo farmaco molto tossico utilizzato non solo per le mucose cutanee, ma anche
per micosi viscerali. Oggi è sostituito da nuovi imidazolici. Viene somministrato per via
endovenosa o orale
• Solo 1 e 3 riescono ad agire sulle micosi invasive.
• 3 viene utilizzato per le candidosi cutanee e pitiriasi versicolor.
____
• Ai composti triazolici appartengono: cambia la farmacocinetica, rispetto agli imidazolici e si
riduce la loro affinità per il citocromo p450 (sono poco tossici)
- a) Itraconazolo viene usato per via orale e presenta una buona attività su Criptococcus,
Candida, aspergilli, dermatofiti e dimorfi tranne gli zigomiceti. Buon assorbimento dopo
somministrazione orale, ma bassa concentrazione nei tessuti, compreso il liquor (no terapia di
patologie SNC)
- b) Fluconazolo differisce dall’itraconazolo per la sua farmacocinetica. È idrosolubile, basso
legame con le proteine plasmatiche, buona penetrazione nel liquor cefalorachidiano (terapia
delle meningiti ed encefaliti da Criptococcus e Candida). È inattivo su zigomiceti e alcune
specie di Aspergilli. Agisce bene su Candida, dematofiti, dimorfi, e alcuni aspergilli. L’unico
svantaggio è lo spettro limitato.
- c) Policonazolo: rispetto al fuconazolo, inattivo sulla Candida Krusei (resistenza intrinseca)
e Glabrata, il policlonazolo è attivo su Candida, Aspergilli, Fusarium (miceta opportunista
resistente all’amfotericina B). Anello azolico contiene 3 atomi di azoto
• Spettro e meccanismo d’azione sono uguali per i tre.
• Tra i nuovi farmaci triazolici abbiamo:
- a )Voriconazolo si differenzia dal fluconazolo, perché agisce su specie lievitiformi, es.
candida (Glabrata e) che mostrano resistenza al fluconazolo (primaria o secondaria). Viene
somministrato per via orale e viene metabolizzato dal fegato ed agisce sul Fusarium. usato
in candidosi esofagea e aspergillosi polmonare. Viene usato nelle micosi sistemiche dei
pazienti immunodepressi.
- b) Posaconazolo presente in commercio
- c) Ravuconazolo non presente in commercio.
____
• I derivati allilaminici sono antimicotici di sintesi.
• Analogamente agli azoli inibiscono la sintesi dell’ergosterolo mediante l’inibizione della
SQUALENE- EPOSSIDASI, enzima che catalizza una tappa intermedia di questa via metabolica che
precede la de metilazione dei metilsteroli. Viene impedito il passaggio da squalene a lanosterolo.
Determinano un accumulo di metil-steroli.
• Appartiene a questa classe:
- Terbinafina = in vitro mostra elevata affinità tra lieviti, dimorfi, aspergilli, dermatofiti. In
vivo, essa è in grado di agire solo sui dermatofiti. Viene utilizzato esclusivamente nella terapia
delle dermatofitosi per via topica e orale sfruttando la sua capacità di accumularsi
elettivamente nell’epidermide e nel tessuto adiposo, compreso il sottocutaneo. Viene
utilizzato sfruttando le sua capacità selettive.
• Altri composti sono: il tolnaftato, la naftifina, la morolfina (onicomicosi che è un derivato della morfolina).
Vengono utilizzate per micosi cutenee e la morolfina viene utilizzata per le onicomicosi (micosi
delle unghia).
____
4
Inibitori della
sinteri degli acidi
nucleici
____
Inibitori del
metabolismo
cellulare
____
• GRISEOSULVINA = prodotta da Penicillium griseofulvum, è un benzofurano clorato. Veniva
utilizzato nel caso di patologie sostenute da dermatofiti.
• MECCANISMO D'AZIONE= blocca la mitosi cellulare delle giovani ife in accrescimento. La mitosi si
blocca in metafase. Dopo somministrazione per via orale viene veicolata dalle proteine plasmatiche
e si concentra negli strati cornei della cute, incorporandosi nella cheratina in via di formazione.
Viene utilizzata nelle dermatofitosi a lungo decorso, generalizzate e viene escreta per via renale ed
enterica. Tra gli effetti collaterali abbiamo: vomito, diarrea, vertigini che, però, non sono tali da
imporre la sospensione della terapia. Viene tutt’oggi utilizzata, sebbene sostituita dalla
terminafina, per le onicomicosi.
• 5-FLUORO-CITOSINA = è un fluoro derivato della pirimidina, citosina. Il farmaco può avere
azione fungi statica o fungicida a seconda della concentrazione. Penetra nella cell per mezzo della
citosil-permeasi e subisce un processo di deaminazione da parte della citosin-deaminasi,
divenendo 5-fluoro-uracile. Un altro enzima che interviene nella trasformazione di questo farmaco
è la URIDIN-CHINASI che trasforma il 5-fluoro-uracile in acido 5-fluoro-deossiuridilico che viene
incorporato nell’RNA del micete. Viene, così, bloccata la sintesi proteica. Inibisce anche la
timidilato-sintetasi, un enzima chiave per la sintesi del DNA (l’acido fluoroddeossiuridilico). Le
cellule fungine che non posseggono la citosin-deaminasi, sono insensibili a questo farmaco!
• Spettro d’azione: LIEVITI
• Somministrato in associazione sinergica con Amfotericina B per ridurre il rischio di resistenza in
corso di trattamento. Viene somministrata per via orale o endovenosa. La sua azione fungi statica o
fungicida è data dalla sua concentrazione.
• Sebbene possa essere utilizzato anche per micosi del SN. Effetto collaterale: facilita la comparsa di
fenomeni resistenza. Per tal motivo viene associato all’Amfotericina B.
____
• Ciclopiroxolamina: inibitore del ricambio energetico; blocca i processi fisiologici di assorbimento
e di trasporto di metaboliti essenziali. Viene usato nella terapia delle dermatofitosi delle candidosi
cutanee (uso topico).
____
5
PROF MILICI
March 30, 2012
Microbiologia - Virus
caratteristiche
____
• sono molto semplici, e sono parassiti intracellulari obbligati. non hanno metabolismo autonomo e
devono utilizzare necessariamente i meccanismi biosintetici della cellula ospite.
• le loro dimensioni sono intono al nm. per cui non sono osservabili al microscopio ottico, per cui
dobbiamo ricorrere al microscopio eletttronico.
• i virus possiedono un solo tipo di acido nucleico: dna o rna. mai entrambi.
• dna o rna funzionano come depositari dell'informazione genetica, per cui il virus può replicarsi
nella cellula, può trasferire il suo genoma da una cellula all'altra e può replicare le sue
macromolecole, sempre servendosi degli apparati della cellula ospite.
• una prima distinzione dei virus si può fare caratterizzando:
• virus nudi che hanno l'acido nuclei dna o rna circondato da un involucro proteico che prende il
nome di capside. il capside ha quuindi il compito di proteggre l'acido nucleico. il calside è
costituito da subunità proteiche chiamate capsomeri; acido nucleico + capside = nucleocapside;
• possiamo caratterizzare anche i virus che oltre al nucleocapside posseggono un involucro
pericapsidico detto anche envelope. l'envelope è costituito da un doppio strato fosfolipidico di
derivazione della membrana della cellula ospite. il virus maturo fuoriesce dalla membrana della
cellula infetta, e questo envelope conterra proteine di derivazione cellulare e glicoproteine virali.
• queste funzionano da antirecettori: questi sono deputati all'ancoraggio della particella virale alla
membrana della cellula ospite.
• nei virus nudi, senza envelope, la funzione antirecettoriale viene affidata alle proteine del
capside.
• i virus possono essere a dna o rna che codifica per proteine funzionali e strutturali. le proteine
strutturali faranno parte della struttura dei virus, mentre quelle funzionali servono per la loro
duplicazione.
• la scarsa capacità codificante dei virus soprattutto a rna impone che il capside sia formato da
pochi tipi di proteine, addirittura, nei virus piu piccoli, il capside sarà costituito da un soo tipo di
proteine.
• le singole catene polipeptidiche del capside si possono legare secondo legami non covalenti in
modo tale da costituire due simmetrie: cubica o icosaedrica e una simmetria di tipo elicoidale.
• nella simmetria di tipo icosaedrico le singole catene proteiche, dette capsomeri, si
distribuiscono tra di loro a costituire un guscio quasi sferico all'interno del quale si troverà
l'acido nucleico. nella simmetria di tipo icosaedrico i capsomeri si ritroveranno sulla superficie di
un icosaedro (un poliedro regolare costituita da 20 faccie e 12 vertici). i capsomeri dei vertici
hanno un'aspetto pentagonale e quindi vengono detti pentoni; mentre i capsomeri che si trovano
sulla superficie dell'icosaedro hanno un profilo di tipo esagonale e sono chiamati esoni.
• nella simmetria di tipo elicoidale le singole unità proteiche chiamate protomeri si dispongono
secondo un asse elicoidale che circonda l'acido nucleico che i trova all'interno assumendo una
struttura di tipo bastoncellare. in questa simmetria, invece, i singoli protomeri ragiscono tra loro e
con l'acido nucleico contenuto all'interno, formando strutture rigide, come accade per esempio nel
virus del mosaico del tabacco, oppure strutture con rigidità minore (virus animali, soprattutto nel
virus influenzale, che è elicoidale).
• i virus a dna hanno simmetria prevalentemente di tipo icosaedrico, mentre i virus a rna possono
avere sia una simmetria icosaedrica che elicoidale
• fanno eccezione i pox virus, ai quali appartiene il virus del vaiolo, che hanno una simmetria molto
complessa, non ben definita (da alcuni definita a mattone).
• i virus possono essere a dna o rna e in entrambi i casi gli acidi nucleici sono depositari
dell'informazione genetica, che codificano per proteine strutturali e funzionali alla replicazione.
____
1
virus RNA
____
virus DNA
____
classificazione
secondo acido
nucleico
____
• possono avere rna bicatenario, anche se normalmente sono monocatenari.
• l'rna può essere mono- o pluri-segmentato.
• può essere a polarità positiva o negativa
• lineare o circolare
• i virus a rna rappresentano l'unico esempio in cui l'rna funziona da depositario dell'informazione
genetica.
• i virus a rna a polarità positiva possiedono all'estremità 5' delle sequenze nucleotidiche uguali
agli rna messaggeri cellulari, per cui l'rna a polarità positiva funge direttamente da messaggero, e
subito tradotto in proteine a livello ribosomiale.
• i virus a rna a polarità negativa non possono fungere da messaggeri, e quindi devono codificare
per una rna polimerasi rna dipendente adatto a trascrivere la molecola di rna in messaggeri.in
questi tipi di virus questo enzima non è frutto dell'attività trascrizionale del nucleo della cellula
ospite, per cui il virus lo porta con se insieme al genoma nel momento in cui viene liberato nella
cellula.
• la rna polimerasi rna dipendente dei virus a rna a polarità POSITIVA viene sintetizzata nel ciclo
replicativo, e farà parte delle proteine funzionali.
• questa rna polimerasi rna dipendente non è un enzima fedele, in quanto puo compiere degli
errori. e ciò è responsabile dell'alta frequenza di mutazione e variabilità che caratterizza il virus a
rna.
• i virus a rna a polarità positiva si caratterizzano per il fatto che il genoma si disgrega dalle
proteine in maniera tale che possa essere tradotto a livello ribosomiale (in quanto funge da
messaggero). ciò NON accade per i virus a rna a polarità negativa, in cui l'rna rimane associato alle
proteine del capside durate tutto il ciclo replicativo.
____
• vengono classificati sempre in base alle caratteristiche dell'acido nucleico.
• a parte i parvovirus (piccoli virus) che hanno dna mono catenario; e a parte gli epadnavirus (virus
epatite b) che hanno un genoma parzialmente bicatenario;
• i virus a dna hanno un genoma aploide bicateniaro, che può essere linare o circolare.
• è lineare negli adenovirus, herpesvirus, parvovirus e poxvirus (virus vaiolo)
• è circolare negli papillomavirus, e nei poliomavirus e anche negli epadnavirus (questi oltre
ad averlo parzialmente bicatenario è circolare)
• la complessità genetica dei virus in generale dipende dalla grandezza del dna: più grande è il
genoma più complessi sono.
• i virus con un piccolo genoma, come i parvovirus hanno una complessità genetica paragonabile a
quella devi virus a rna. i virus di grandi dimensioni possono codificare anche per cento proteine.
• a differenza dei virus a rna che si replicano in sede citoplasmatica, ad eccezione del virus
influenzale (che pur essendo a rna ha una fase nucleare), i virus a dna usano polimerasi che
trascriptasi della cellula ospite. quindi sia la trascrizione che la replicazione dei virus a dna
avverrà in sede nucleare. fanno eccezione i poxvirus (che pur essendo a dna si replicano nel
citoplasma).
• i virus a dna sono caratterizzati da una minore variabilità genetica, in quanto la dna polimerasi
della cellula ospite è un enzima fedele, e se vi sono errori la polimerasi correttore di bozze li
corregge.
____
• virus a dna monocatenario
• virus a dna bicatenario
• virus a rna o dna con attività retrotrascrizionale
• virus a rna mono segmentato
• virus a rna plurisegmentato
• virus a rna monocatenario a polarità positiva
• virus a rna monocatenario a polarità negativa
• viroidi e prioni
____
2
replicazione virale
____
prima fase:
ASSORBIMENTO
____
• affinchè un virus si possa moltiplicare in una cellula ospite per dare luogo a nuove particelle virali
è necessario che la cellula sia sensibile e permissiva
• una cellula sensibile deve contenere i recettori attraverso cui il virus può legarsi grazie ai suoi
antirecettori.
• una cellula permissiva deve contenere tutti i meccansimi biosintetici adatti all'espressione del
genoma virale, e alla sua replicazione.
• soltanto in questo caso il ciclo virale è definito produttivo: cioè si formeranno paticelle virali
mature che fuoiriusciranno dalla cellula infetta.
• può accadere che la cellula sia sensibile ma non permissiva, in questo caso il ciclo viene definito
abortivo; si può verificare quando il virus presenta dei difetti nella sua replicazione op quando la
cellula non permette al genoma virale la sua completa espressione. alcuni virus, come il parvovirus
p19 si replicano esclusivamente in cellule che si trovano in fase s, cioè quando tutti i meccanismi
cellulari adatti alla sintesi di dna siano presenti ed efficienti.
• nel caso in cui il ciclo è restrittivo o abortivo si possono verificare tanti eventi:
• persistenza del virus dento la cellula: in questo caso il virus va in latenza, il genoma virale si
integra con la cellula ospite, si può replicare ad ogni ciclo cellulare; o può rimanere nel citoplasma
sotto forma di episoma. in questi casi la cellula può andare int rasformazione, evento durante il
quale alcune proteine precoci del virus possono interferire con proteine che regolano la
proliferazione cellulare, e si ha quindi una trasformazione della cellula (cancerogenesi).
• nel caso in cui la cellula è sensibile e permissiva si avrà un ciclo replicativo completo. le varie
fasi del ciclo sono:
• prima fase: assorbimento
• seconda fase: penetrazione
• terza fase: scapsidamento
• quarta fase: espressione e replicazione del genoma
• quinta fase: maturazione
• sesta fase: liberazione
____
• presuppone una compatibilità tra recettori cellulari e antirecettori virali.
• i recettori cellulari sono rappresentati proteine (virus hiv usa il recettore cd4; alcuni echovirus
usano il recettore cd55);
• i recettori possono anche essere di natura glicidica. e dato che la maggior parte dei virus usano
recettori glicidici, questi virus hanno un ampio spettro d'ospite (per spettro d'ospite si intende il
numero di specie animali che risultano sensibili all'infezione da parte di un determinato virus. Es.:
virus poliomelite ha uno spettro d'ospite ristretto, perchè infetta uomo e scimmie; il virus della
rabbia ha uno spettro d'ospite molto ampio perhcè infetta molte specie animali).
• alcuni virus, oltre ai recettori della cellula ospite utilizzano per l'assorbimento una molecola
secondaria, detta co-recettore. per i virus con envelope gli antirecettori virali appaiono come
proiezioni che si dipartono dalla superficie della particella virale; per i virus nudi, un esempio che
possiamo fare è il poliovirus, gli antirecettori si ritrovano in rientranze che solcano la superficie
del virus. l'interazione recettore-antirecettore si traduce in un legame di tipo sterico; e affinchè la
particella virale venga ancorata stabilmente alal membrana della cellula ospite occore un ambiente
ricco di ioni, che serve a neutralizzare le cariche elettriche presenti sulle superfici complementari
in maniera tale da ridurre la repulsione elettrostatica. questo processo non richiede dispendio di
energia ed è indipendente dalla temperatura.
• per alcuni virus l'assorbimento rappresenta una fase irreversibile, perchè se all'assorbimento
non segue la penetrazione il virus perde la capacità infettante. ad esempio, nel poliovirus,
durante l'assorbimento può venire persa una proteina del capside, per cui l'acido nuleico risulta
sensibile all'azione delle proteasi e delle ribonucleasi cellulari.
• per altri virus, se all'assorbimento non consegue la penetrazione la particella virale conserva la
capacità infettante: un esempio ci è dato dagli orthomixovirus (a cui appartiene il virus
dell'influenza) sulla cui superficie vi è una glicoproteina con funzione enzimatica detta
neuroamilidasi, la quale scinde il legame tra virus e cellula ospite. in questo caso il virus che si
stacca dalla cellula può andare a infettare altre cellule.
• oltre alla modalità solita di assorbimento vi è un metodo mediato da anticorpi: la particella virale
che deve penetrare nella cellula verrà circondata da anticorpi specifici e catturata da recettori
cellulari per immunoglobiline: questa infezione prende il nome di infezione anticorpo-mediata,
caratteristica del virus HIV e del virus dell'influenza A.
____
3
seconda fase:
PENETRAZIONE
____
terza fase:
SCAPSIDAMENTO
____
quarta fase:
ESPRESSIONE
____
• la fase di penetrazione avviene in maniera diversa a seconda che si tratti di virus nudi o con
envelope.
• nei virus con envelope la penetrazione avviene per fusione della particella virale con la
membrana citoplasmatica. questa fusione avviene grazie alla presenza di proteine fusogene che
si trovano sulla particella virale.
• ricordiamo la gp41 del virus dell'HIV e la proteina ha2 del virus dell'influenza a. questa
proteina viene attivata dal pH acido degli endosomi, infatti il virus dell'influenza A penetra per endocitosi. e
la successiva fusione della membrana avviene con la membrana dell'endosoma.
• i virus nudi penetrano per endocitosi.
• nei poliovirus abbiamo un fenomeno insolito, nel senso che una proteina del capside dei
poliovirus durante la fase di penetrazione provoca la formazione di un poro sulla membrana della
cellula ospite, per cui l'rna verrà introdotto direttamente nel citoplasma: non avremo l'ingresso
della particella in toto, ma solo la traslocazione dell'acido nucleico a livello citoplasmatico.
____
• uan volta che il virus è penetrato nella cellula ospite deve liberare l'acido nucleico dai
componenti proteici e dal capside.
• per alcuni virus lo scapsidamento avviene automaticamente, in altri avviene ad opera di enzimi
proteasi cellulari, per altri ancora avviene ad opra di enzimi lisosomiali che vengono scaricati
nel vacuoli fagocitari.
• una volta che il genoma si è liberato dai suoi costituenti che lo circonda può rimanere nel
citoplasma o raggiungere il nucleo.
• tutti i virus a rna , ad eccezione del virus influenzale, si replicano nel citoplasma, e tutti i virus a
dna, ad eccezione del poxovirus, si replicano nel nucleo
• i virus a dna, e il virus influenzale oltre a attraversare la membrana citoplasmatica devono
attraversare anche la membrana nucleare.
• a livelo di questa troviamo il complesso del poro nucleare, costituito da 50 nucleoporine che
hanno il compito di trasferire le molecole all'interno o all'esterno del nucleo.
• studi recenti hanno dimostrato che attraverso il complesso del poro possono passare
particelle che hanno dimensione intorno a 36nm.
• per cui si è visto che i parvovirus, che hanno dimensioni di 8-25 nm e gli epadnavirus,
soprattuto il virus dell'epatite b, che hanno dimensioni intorno i 35nm possono attraversare la
membrana del poro senza bisogno di essere disassemblati, cioè privati dei costituenti esterni.
____
• il genoma virale deve provvedere a ricostruire tutti i componenti per dare luogo a un nuova
progenie virale, per fare cio deve utilizzare tutti meccanismi biosintetici della cellula ospite.
• la fase che piu dipende dalla cellula ospite è la sintesi proteica
• i virus devono presentare ai ribosomi gli rna messaggeri in maniera tale essere letti e tradotti a
livello poliribosomiale.
• la cellula però pone dei limiti: essa forma i suoi rna messaggeri a livello del nucleo e su
stampo del dna. i virus che possono raggiungere il nucleo e sono a dna possono raggiungere
il nucleo e far sintetizzare messaggeri.
• i virus a rna hanno rna che funge esso stesso da messaggero, oppure devono sintetizzare una
polimerasi rna dipendente che svolga questo compito.
• esistono diverse strategie per fare cio a seconda che si tratti virus a dna o rna.
• i virus a rna rappresentano gli unici esempi in cui l'rna funziona da depositario dell'informazione
genetica, e quindi, dato che la cellula non forma rna su stampo di rna, alcuni virus a rna devono
possedere una polimerasi in grado di operare la trascrizione.
____
4
replicazione dei
virus a RNA
____
• nei virus a rna noteremo 5 strategie di replicazione diverse:
• nei virus a polarità positiva non hanno bisogno di essere trascritti, ma funzionano subito da
messaggeri. nei poliovirus e nei flavivirus (rna a polarità +) il prodotto della trascrizione della
successiva traduzione è una poliproteina che viene scissa da enzimi virali in proteine strutturali
e proteine funzionali. le proteine strutturali sono quelle che faranno parte della struttura del
virus, mentre tra le proteine funzionali abbiamo la rna polimerasi rna dipendente la quale
trascrive l'rna genomico formando rna messaggero. quesro rna genomico funge da stampo per la
sintesi di una rna a polarità negativa, la quale funzionerà da stampo per la sintesi di una rna a
polaritò positivo che farà parte della progenie virale.
• nei togavirus (rna +) vi sarà prima la traduzione dell'estremità 5' che codificano per le proteine
funzionali. dopo la replicazione del genoma si formeranno le proteine strutturali che faranno parte
dell'estremità 3'. questi virus rna+ chiaramente possiedono già una rna polimerasi rna dipendente
che viene sintetizzata tra le proteine funzionali all'inizio del ciclo replicativo, e non hanno bisogno
di veicolarla con loro gia pronta.
• nei virus a polarità negativa , non avendo rna+ non possono avere messaggeri, quindi hanno
bisogno della rna polimerasi rna dipendente veicolata dal virus stesso. il prodotto della
traduzione è rappresentato da proteine funzionali e strutturali. tra le proteine funzionali si
formerà la rna polimerasi rna dipendente la quale trascrive l'rna- in rna+ che viene detto
filamento antigenomico. questa molecola, pur essendo a polarità positiva non funge da
messaggero, ma fungerà da stampo all'rna negativo che apparterrà alla progenie virale.
• i virus a polarità negativa con rna plurisegmentato (orthomixovirus - virus influenza) hanno
la particolarità di avere un genoma costituito da 7-8 segmenti. ogni segmento verrà trascritto
separatamenteo. in oltre, all'estremità 5' hanno sequenze nucleotidiche non virali, ma che
hanno sottratto agli rna messaggeri cellulari, per tale motivo, pur essendo a rna hanno una
fase nucleare.
• vi sono virus rna detti ambisenso con polarità sia positiva che negativa. in questo casi il
virus si comporta come avesse solo rna negativo: forma una molecola antigenomica che fungerà
da stampo per il genoma delle nuove particelle virali.
• i virus a rna bicatenari sono gli orbivirus, i rotavirus e i reovirus. questi sono caratterizzati dal
fatto di un rna bicatenario circondato da un doppio involucro esterno. il virus nel citoplasma
perde l'involucro piu esterno: cio provoca la permeabilizzazione dello strato piu interno con
attivazione della rna polimerasi rna dipendente che ha il compito di operare la trascrizione
dell'acido nuclei virale. i prodotti della trascrizione sono rna messaggeri che vengono tradotti in
proteine strutturali, e possono anche fungere da stampo per la sintesi del genoma, che all'inizio
sarà monocatenario, e successivamente, quando sarà assemblaro per la costituzione di nuove
particelle virali, assumerà struttura bicatenaria.
• i retrovirus sono dei virus caratterizzati da due molecole di rna a polarità positiva identiche.
gli rna verranno trascritti in rna messaggeri, che fungeranno da stampo per molecole di
DNA. questo fenomeno insolito prende il nome di retrotrascrizione, operato dalla DNA
polimerasi RNA dipendente (o trascrittasi inversa). la nuova molecola di dna raggiunge il
nucleo, e ad opera di un enzima detto integrasi verrà integrata al genoma cellulare. così può
dare luogo ad una infezione latente o può dare inizio ad un processo di trascrizione che
porterà ad un ciclo produttivo, oppure possono essere espresse alcune proteine virali.
____
5
replicazione dei
virus a DNA
____
quinta fase:
MATURAZIONE
____
• i virus a dna sono tutti a dna bicatenario, quasi sempre lineare, con eccezione del parvovirus,
che ha un dna moncatenario lineare, gli epadnavirus, con dna parzialmente bicatenario, e la
famiglia papomviridae e papillomaviridae hanno un dna circolare.
• i virus a dna normalmente si replicano in cellule che sono infase attiva di replicazione, molto
spesso esistono virus che producono proteine che stimolano la cellula a entrare in fase di
replicazione. come sempre abbiamo detto i virus a dna si replicano in sede nucleare ad opera di
enzimi cellulari: dna polimearsi dna dipendente.
• fa eccezione il poxvirus, (ai quali appartiene il virus del vaiolo) che si replica nel citoplasma.
• in seguito alla traduzione del genoma negli adenovirus e herpesvirus si formeranno 3 gruppi
di composti: proteine precocissime, precoci e tardive
• le proteine precocissime e precoci hanno funzione enzimatica e regolatoria
• le proteine tardive hanno esclusivamente funzione strutturale
• nella famiglia papomaviridae e papillomaviridae si formeranno due classi di proteine:
precoci e tardive
• i poxvirus compiono il loro ciclo replicativo nel citoplasma ad opera di enzimi cellulari. dopo la
trascrizione che avviene ad oipera di enzimi cellulari, si formeranno mrna che verranno tradotti in
proteine precoci,e fra queste proteine precoci abbiamo degli enzimi che hanno la funzione di
replicare l'acido nucleico. avremo dna e rna polimerasi e fattori di crescita necessari alla sintesi del
dna.
• una volta sintetizzato il dna, questo verrà in parte assemblato per la costituzione delle nuove
particelle virali, in parte trascritto in rna messaggeri che codificheranno per proteine strutturali.
• i parvovirus sono virus a dna monocatenari, e nell'ambito di questi virus dobbiamo distinguere
quelli che possono replicarsi autonomamente da quelli che hanno bisogno di virus hepler (come gli
adenovirus).
• nel caso di virus autonomi, come ad esempio il parvovirus b19, in un primo tempo il virus che
ha una sola catena di dna raggiunge il nucleo, in maniera tale che si possa formare la catena
complementare ad opera di enzimi nucleari. questa si formerà grazie alla presenza all'estremità del
genoma di catene nucleotidiche ripetute invertite che replicandosi a forcina formano una specie di
innesco necessario alla polimerasi cellulare per la sintesi della catena. a questo punto si formerà una
doppia catena di dna, che successivamente verrà scissa da una proteasi virale in due catene
polinucleotidiche complementari.
• gli epadnavirus, a cui appartiene il virus dell'epatite b, hanno dna parzialmente bicatenario con
una interruzine nella catena apolarità positiva. il virus raggiunge il nucleo dove ad opera di enzimi
cellulari verrà trasformato in una molecola completamenta bicatenaria. questa molecola completamente
bicatenaria verrà traascritta in rna chiamati genomici e subgenomici. gli rna subgenomici funzionano
esclusivamente da messaggeri. mentre quelli genomici fungono da stampo per la sintesi della
molecola negativa di DNA. analogamente ai retrovirus abbiamo un processo di
retrotrascrizione, ad opera di una trascrittasi inversa.
____
• la fase di assemblaggio avviene spontaneamente: le varie subunità virali si dispongono
diversamente nello spazio in modo da costituire la struttura virale.
• l'assemblaggio per i virus nudi può avvenire nel citoplasma (poliovirus) o nel nucleo
(adenovirus). durante la fase di assemblaggio possono avvenire nel virus modificazionni
biochimiche che lo portano a maturare, rendendolo pronto per uscire dalla cellula ospite.
• la fase di assemblaggio può avere errori, perchè possono formarsi capsidi vuoi o incompleti.
• per i virus nudi, l'uscita del virus dalla cellula ospite avviene per esocitosi, tramite variazione
della permeabilità cellulare e blocco delle sintesi macromolecolari della cellula.
• per i virus con envelope la fuoriuscita avviene per gemmazione attraverso due modalità:
attraverso la membrana citoplasmatica previo inserimento di proteine e glicoproteine virali
sulla membrana della cellula che gemmerà, o attraverso la membrana nucleare.
• per gli herpesvirus il processo di gemmazione avviene nella membrana nucleare, quindi l'involucro
deriva dalla membrana nucleare. il virus si ritrova in vescicole secretorie che trasportano i virus attraverso il
citosol cellulare e lo riversano all'esterno mediante fusione delle loro membrane con la membrana della
cellula ospite.
• generalmente per i virus fuoriescono per lisi cellulare e si ha la morte della cellula, ma ci sono
alcuni virus, come il virus della rabbia e il virus della rosolia (virus teratogeno: provoca
malformazioni al feto), che nonstante vengano liberati in continuazione dalla cellula ospite non ne
compromettono la vitalità.
____
6
effetto citopatico
____
• se non disponiamo di un microscopio elettronico non vediamo virus, ma attraverso un
microscopio ottico possiamo vedere le cellule, e dagli effetti che comporta un virus capire se le
cellule sono infette.
• la presenza di un virus altera le caratteristiche morfologiche, alterazioni antigeniche, blocco della
sintesi di componenti macromolecolari, e alterazioni del controllo del ciclo celulare.
• la presenza di un virus in un tappeto cellulare, al suo moltiplicarsi, determinerà l'effetto
citopatico, che induce: arrotondamento delle cellule che perdono la normale morfologia; le
cellule si distaccano dalla superficie del vetro, si raggrinzano.
• possono formarsi anche dei sincizi: cellule polinucleate. la formazione di sincizi avviene a causa
della fusione di membrane cellulari dovute alle proteine fusogene che usano i batteri per
penetrare nella cellula.
• per avere tappeti cellulari monostratificati tra le cellule che adoperiamo in laboratorio hanno
molta importanza le cellule ila, che sono cellule tumorali che provengono da una donna che aveva
un carcinoma uterino. queste cellule ancora si mantengono in tutti i laboratori del mondo. queste
vengono adoperate per coltivare materiali clinici da cui vogliamo isolare virus.
• anche il trattamento con tripsina di reni di scimmia ci permette di avere tappeti cellulari
monostratificati
• possono formarsi inclusioni nucleari o citoplasmatiche, e possono formarsi in vivo. sono stati
di grande aiuto nelle sezioni istologiche per la diagnosi di infezione virale
• sono molto importanti le inclusioni date dal virus della rabbia, che si formano nelle cellule
nervose (corpi del negri), nelle cellule epiteliali (corpi del guarneri); le inclusioni da herpesvirus
possono verificarsi nelle cellule epiteliali
• i poliribosimo cellulari sono occupati a tradurre proteine virali, e viene meno la sintesi di
macromolecole, in alcuni casi anche di dna e proteine (come negli herpesvirus). in altri casi si
impedisce il trasferimento del rna messaggero dal nucleo al citoplasma
• il virus inserirà proteine o glicorpoteine virus-modificate, modificando la componente antigenica
della cellula.
• la cellula, che per difendersi esporra complessi mhc1, verrà inibita dal virus in questa espressione
per evitare la apoptosi.
• molti virus che hanno rilevanza patologica negli umani impediscono l'apoptosi: un processo che il
sistema immunitario mette in moto per proteggersi dai virus.
• un altro meccanismo è quello di interferire conla proliferazione cellulare: la cellula va incontro a
immortalizzazione o trasformazione (cancerogenesi)
____
7
Microbiologia - Azione patogena dei virus
generalità
interazionali virus
- ospite
____
concetto iceberg
____
questiti
fondamentali
dell'infezioone
____
penetrazione
____
PROF FERRARO
April 23, 2012
• un virus, diversamete dai microrganismi cellulari gia studiati, è un parassita endocellulare
obbligato ed in quanto tale puo avere un rapporto con l'ospite solo se riesce a portare avanti la sua
replicazione, cioè un processo infettivo.
• il processo infettivo può essere portato avanti solo se una volta penetrato nell'organismo
ospite riesce a trovare delle cellule, sensibili e permissive, in cui potersi replicare.
• ogni virus ha uno spettro d'ospite: ci sono virus che possono infettare piu specie, ed altro con
uno spettro d'ospite ristretto.
• l'infezione virale dipende dall'ospite che mette in gioco la sua patogenicità, e l'ospite risponde con
la sua suscettibilità. cosi comprendiamo perchè se prendiamo in considerazione due soggetti uguali
che incontrano lo stsso virus in uno osserviamo segni clinici di malattia in un altro no.
• la malattia, se si manifestasse, dipenderebbe dal rapporto che il singolo virus è in grado di instaurare
con le cellule di questo ospite, questi rapporti sono molto variegati, e come l'ospite con le sue difese è
in gado di contrastare il virus.
____
• un virus è in grado di avere un contatto con un ospite, ma non è capace di entare nella cellula, e
non potrà replicari: questa condizione, che non porta a infezione, è la piu comune ed è
schematizzata come la base dell'iceberg.
• se il virus ha un raporto piu stabile con l'ospite, ed è almeno capace di replicarsi, senza però
indurre danni qualitativi e quantitativi avremmo una infezione, ma questa non comportera per
l'individuo l'insorgere di una malattia:infezione asintomatica.
• la malattia clinicamente evidente si avra quando il virus potra interagire con la cellula
infettandola e provocando in essa danni funzionali ed eventuale lisi: questo procurerà la lisi ed è
schematizzabile con la cima dell'iceberg. i casi in cui un infezione virale porta alla morte del virus
sono rari, infatti il virus ha bisogno dell'ospite per vivere: ecco perchè il virus non ha come
obbiettivo la morte dell'ospite.
____
• se parliamo di interazione virus-cellula ci poniamo dei quesiti:
• come penetra?
• dove si replica?
• si replica solo in quella sede o può diffondere?
• come si elimina il viru all'esterno?
• attraverso questi quesiti possiamo capire molte cose.
____
• gli apparati prediletti dal virus per la replicazione sono apparati con cellule vitali in attiva
replicazione: le mucose dei diversi apparati.
• ad esempio una delle mucose piu utilizzate è la mucosa respiratoria: perchè ha contatto con l'esterno e
perchè vi sono molte cellule vitali da infettare.
• il contatto del virus non è diretto e la trasmissione può avvenire per via aerogena tramite
secrezioni respiratorie: virus influenza, morbillo, riovirus.
• un'altra modalità di trasmissione è quella fecale-orale (virus enterici rotavirus, epatite a)
• trasmissione sessuale (contatto diretto con secrezioni genitali) utilizzata da patogeni imporanti
(papilloma, hiv, herpes simplex epatite b)
• altri organismi usano una trasmissione per via cutanea, seppure non sia la via prediletta di
infezione dei virus. ma se attraverso la puntura di un vettore, o di un morso di animale, o se la cute
dovesse presentare anche pccole lesioni il virus potrebbe approfittarne.
• la trasmissione parenterale: quando si entra in contatto con sangue infetto (epatite b e c, hiv)
• la trasmissione verticale: trasmissione dalla madre al feto nel periodo gestazionale, che
provocano per il nascituro il toxoplasma, il citomegalovirus, la rosolia ecc..
• quanto puo avvenire la trasmissione verticale? durante il periodo gestazionale per
attraversamento della placenta e durante il parto (perinatale), perchè il bambino durante il parto
può ingerire secrezioni o sangue della madre infetta.
• durante l'allattamento può avvenire la trasmissione detta trasmissione neonatale.
• da cosa dipende il fatto che un virus dia una malattia o meno? inananzi tutto dalla contagiosità:
dalla quantità di virus che ci viene trasmesso, dalla modalità con la quale si trasmette e anche dalla
capacità del virus di sopravvivere nell'ambiente (che in genere sopravvivono poco, soprattutto
quelli senza envelope).
____
1
infezione
localizzata
____
infezione sistemica
____
• il virus deve quindi trovare le cellule sensibili e permissive dell'ospite. l'ospite risponde
all'infezione con le sue risposte immunitarie: risposte innate (barriere fisiche, cellule nk,
produzione di interferone).
• le infezioni virali che si traducono in malattia sono caratterizzate da un periodo di incubazione, il
periodo che intercorre tra l'infezione ela presentazione clinica della malattia.
• vi sono delle infezioni che compaiono in tempi molto brevi (2,3 gg) e altre con tempi molto lunghi
(50, 150 gg). perchè?
• i virus che giungono dall'esterno, ad esempio sulla mucosa respiratoria, se vi trovano cellule
sensibili e permissive potranno replicarsi, determinando danno cellulare, e da questa sede non si
allontanano. possono al limite diffondere nelle vicinanze, ma non può di tanto: questa è detta
infezione localizzata, che corrisponde a quelle malattie caratterizzate da un breve periodo di
incubazione.
• il virus del raffreddore comune si replicano nelle cellule dell'epitelio nasale, provocando un
danno cellulare, che attua un richiamo del sistema immunitario. di questa situazione ne
approfittano in genere gli altri microganismi, e all'infezione virale si sovrappone l'infezione
microbica. in questi casi vi è una infezione autolimitante, perchè si esaurisce da sola.
____
• molti virus hanno la capacità di diffondere nell'ospite, dando una infezione sistemica.
• dopo essersi replicati nelle cellule del sito di ingresso, attraverso il sistema linfatico, arrivano nel
sangue dando una viremia primaria, e tramite il sangue raggiungono gli organi reticolo-endoteliali
interni (fegato milza) che sono permissivi. li si replicano e si riversano nel sangue, provocando una
viremia secondaria.
• quest'ultima è essenziale per il virus, perchè in questa fase il virus ha raggiunto un ideale di
elementi per infettare vari organi (ricordare: ogni virus ha un certo trofismo, certi virus
preferiscono certi organi).
• come fanno i virus a passare dal sangue senza essere distrutti dalla risposta immunitaria?
• la gran parte dei virus utilizzano propriole cellule effettrici della risposta immunitaria per farsi
veicolare al loro interno: vi sono virus che prediligono i linfociti b, o t, o cellule della serie
macrofagica.
• alcuni circolano all'esterno di qualsiasi cellula, seppure sia la condizione piu rischiosa per il virus.
• c'è un altra modalità imporante di infezione cioè la diffusione per via nervosa: il virus che ha
infettato una mucosa, sfrutta gli assoni che innervano quella mucosa, entrandovi, viaggiando al
suo interno fino ad arrivare all'organo bersaglio: l'encefalo (varicella zoster, herpes simplex).
• la presenza del virus nel sangue si verifica solo se si parla di malattie sistemiche, mai nel caso di
infezioni localizzate.
• infezione sistemica: acquisizione di una immunità importante contro quel virus.
• infezione localizzata: è piu facile infettarsi piu volte anche con lo stesso virus.
____
2
vie di eliminazione
dei virus
____
infezioni
produttive
____
• dipende dal singolo virus, ma per alcuni virus esiste un unica via di eliminazione.
• fattore eziologico della mononucleosi: il virus di Epstein-Barr: trasmissione con il bacio perchè il
virus è eliminato con la saliva
• citomegalovirus: eliminato con il latte di una donna, con le urine e le secrezioni respiratorie
perchè il virus si comporta in un certo modo nell'ospite.
• per capire come si comporta dobbiamo conoscere la patogenesi di ogni singolo virus.
• le malattie sono variegate, e dipendono dalla interazione del virus con la cellula: citpoatogenesi
• quando un virus incontra una cellula può fare cose diverse:
• cellula non permissiva: il virus non può replicarsi efficacemente a causa sua o dell'ospite=
l'infezione inizia ma non va a termine= infezione abortiva (non lascia traccia di se)
• cellula permissiva: virus che si replicano, causando la lisi della cellula
• la malattia è data dalla risposta della cellula. nell'ultimo caso avremo una infezione litica (lisi
della cellula).
• nel caso dell'infezione persistente il virus infetta la cellula e ne mantiene un rapporto duraturo
nel tempo, che non si esaurisce.
• l'infezione persistente è definita infezione produttiva (o cronica) quando nel suo corso c'è una
continuativa produzione di particelle virali; l'infezione persistente può essere anche latente se nel lungo
periodo non vi è produzione di nuove particelle virali; può esserci anche un caso di infezione trasformante, in
cui indipendentemente dalla produzione o meno di elementi virali, si avrà la formazione di un processo
oncogenetico.
• la malattia può anche essere causata da virus che non sono citopatogeni (non fanno morire la cellula),
ma il loro effetto sulle cellule è un danno indiretto: la risposta immunitaria del'ospite riconosce le cellule
infette, e le elimina: il virus ha quindi solo il ruolo di induttore.
• quindi i danni di una malattia possono formarsi da un processo infiammatorio o da un processo
immunopatologico.
• un esempio classico di un virus non citopatogeno, la cui malattia correlata è la conseguenza
dell'attacco del sistema immunitario è la malattia cronica dell'epatite b, in cui si osservano segni di
formazione di immunocomplessi: un epatite, con in associazione glomerulonefrite ed eritemi,
quindi anche altri sintomi oltre l'epatite, frutto della risposta immunitaria.
• la risposta immunitaria risale al fatto che i virus vengono riconosciuti dal sistema immune grazie a delle
cellule apc che presentano l'antigene ai linfociti t cd4 che matureranno in th1 e th2 che influenzeranno la
risposta umorale e cellulomediata.
• gli anticorpi servono a neutralizzare il virus che esce dalla cellula, i linfociti ti citotossici riconosce le cellule
infette e colpiscono il virus all'interno della cellula stessa.
• naturalmente la reazione dell'ospite varia a secondo dell'età, del sesso, della razza e del patrimonio hla.
____
• infezioni produttive: infezione acuta, malattia acuta= dopo il momento dell'infezione il virus si
replica creando il danno cellulare e la malattia. dopo l'intervento della risposta l'infezione si
affievolisce. questo tipo di infezione è data dagli enterovirus, che vengono trasmessi per ingestione
o trasmissione aerogena, conseguente replicazione nel dotto orofaringeo, viremia primaria e
secondaria e in fine trofismo cellulare. alla fine il virus viene eliminato con le feci e l'ospite
guarisce.
• i poliovirus hanno un comportamento identico, ma hanno un tropismo per i neuroni spinali, e
quindi si provocherà lisi di quelle cellule. quando l'individuo non è piu infetto quelle cellule
infettate e danneggiate non possono piu essere ricreate.
• nel caso del morbillo vi è la formazoine di esantemi rush cutanei, causate dall'attacco dei linfociti
t ai virus che attaccano le cellule endoteliali dei piccoli vasi, (potrebbero esserci delle complicanze)
e quindi l'infezione non avviene per contatto erchè il problema è sottocutaneo.
____
3
infezioni
persistenti
____
infezioni croniche
____
• infezioni persistenti: episodi di malattia intervallati da periodi in cui il virus non si replica senza
causare sintomi (herpesviridae): nella prima infezione il virus si prelica in abbondanza perhcè
l'organismo non conosce il virus. pian piano lo controlla e il virus scompare, per poi ritornare dopo
tempo. si presenterà però con sintomi minori perchè la risposta immunitaria conoscie già il virus.
• l'herpes simplex, dopo la prima infezione della mucosa dell'area peribuccale, entra nei neuroni,
percorrendo l'assone con un moto retrogrado, e rimane all'interno del pirenoforo del neurone
stesso, che non è una cellula permissiva. durante periodi di stress questo virus può percorrere
l'assone (ALL'INTERNO DEL QUALE IL VIRUS NON è RICONOSCIBILE DAL SISTEMA IMMUNITARIO)
di nuovo verso l'area della mucosa buccale per infettarla di nuovo.
• l'herpes labialis è ua infezione secondaria, una infezione endogena. l'infezione primaria è spesso
asintomatica, ma possono presentare nei bambini vescicole della mucosa nell'area peribuccale.
• ogni volta che il virus si replica, anche dopo l'infezione latete, anche senza la malattia, il virus
viene eliminato all'esterno attraverso vari metodi; infatti questi virus vircolano molto liberamente,
e probabilmente ne siamo affetti.
• nel caso della varicella, che agisce similmente agli herpesviridae, dopo laprima infezione si può
avere una riattivazione del virus che causa il cosiddetto fuoco di sant'antonio;
• varicella: esantema vescicolare in tutto il corpo; Zoster: esantema solo nell'area innervata dai
neuroni in cui il virus della varicella rimane latente.
____
• infezione cronica tipica: sostenuta dal virus dell'epatite b, che comporta una infezione dalla
quale si guarisce, e una dalla quale non si guarisce.
• questo virus durante l'infezione persistente si replica sempre, alternando fasi replicative
sfruttando gli epatociti a fasi non replicative in cui la replicazione avviene lentamente, o quanto
meno il dna virale si integra nel dna dell'ospite, e che continua a esprimere geni del virus che
vanno nell'organismo. queste due fasi possono stare in equilibrio, e l'alternanza può essere dovuta
al sistema immunitario dell'ospite. se il virus si replica ci può essere un danno al tessuto, dato dalla
lisi delle cellule, che èuò essere di piccole quantà, o può dare un danno tale da dare da dare
l'epatite cronica che può evolvere in cirrosi epatica e poi in epatocarcinoma.
• infezione cronica a latenza clinica: dopo il contagio, e la replicazione, la malattia compare dopo
un lunghissimo periodo di rapporto virus-cellula: esempio HIV. questo virus infetta l'ospite, subito
potremmo forse osservare una sindrome acuta, successivamente una viremia, e un'infezione dei
linfociti t, che vanno in lisi. in circolo vi sono però gli effettori dell'immunità che potrebbero
eliminarlo. quindi il virus va in latenza clinica nascondendosi nel tessuto linfoide. lì il virus
continua a replicarsi sempre, distruggendo i linfociti delle stazioni linfonodali, e ne blocca la
nascita di nuovi. questo provocherà una immuno depressione per il calo dei linfociti, e a questo
punto il virus potrà tornare in circolo, provocando AIDS: malattia da accumulo di danno al sistema
immunitario intero, che espote l'organismo a tutte le malattie, che non possono essere ostacolate
dal sistema immunitario ormai compromesso.
• infezione lenta: il soggetto si infetta, e sta bene per molto tempo, finquando insorgera la malattia
(poliomavirus: del tratto respiratorio, danno una infezione sistemica, si localizzano a livello renale,
seconda viremia, e l'ospite diventa competente e lo tiene a bada nel rene. se l'ospite dovesse
andare in contro ad una immuno depressione per altr fattori, il virus potrà replicarsi e potrà
andare ad accumularsi nel snc causando enefalopatia multifocale infettiva).
____
4
infezioni
trasformanti
____
papillomavirus
____
• infezione trasformante: rapporto cellula-virus che può portare all'insorgenza di un tumore. i
virus che hanno questa proprietà si chiamano virus oncogeni. la relazione tra infezione virale e
malattia oncogena è evidenziata da dati epidemiologici che mettono in evidenza come un tumore è
frequente in una popolazione in cui circola un certo tipo di virus. si può andare a vedere se il virus
è presente nelle cellule tumorali, cercando il virus nella sua interezza o nelle sue componenti come
il suo genoma o le sue proteine. in genere in chi ha un tumore di origine virale vi sono alti titoli
antivirali contro quel tipo di virus. quando furono fatte queste osservazioni furono fatte, si stabilì
quale rapporto determinasse queli virus: infettare le cellule con un virus oncogeno fa si che la
cellula cambi la morfologia, perda l'inibizione da contatto, e aquista immortalità. si fanno
esperimenti su animali per vedere se il virus ha le stesse proprietà; e si vede se, vaccinando una
popolazione contro un certo virus oncogeno, diminuisca l'incidenza del tumore nella stessa
popolazione.
• questi virus sono prevalentemente a dna (poxviridae, herpesviridae), ma possono essere virus a
rna come il virus dell'epatite c e il virus rv1 (retrovirus).
• un virus a dna oncogeno è il virus di Epstein-Barr, virus della mononucleosi, è associato a molti
tumori. gli herpesvirus hanno un grande genoma, che contiene geni replicativi (espressi durante
l'infezione produttiva) e geni di latenza (geni espressi durante l'infezione latente). da cosa
dipende?
• il virus della mononucleosi viene trasmesso con la saliva, e infetta le cellule della mucosa buccale
e della faringe, e va a infettare i linfociti b che sono nella sottomucosa. il virus fa si che questi
linfociti proliferino eccessivamente, che iniziano a produrre anticorpi non rivolti verso uno
specifico antigene. a questo punto il virus esprime i geni replicativi.
• il virus da infezione latente nei linfociti b perchè questi impediscono al virus di andare in
replicazione. se questo ospite va in contro a malattie immunodepressive (aids, malaria) vengono
espresse dal virus altre proteine (ebna e mp).
• il linfoma di burkitt è un tumore mandibolare che si osserva nei bambini delle regioni
subsahariane, associato al fatto che si è visto che il tumoe è particolarmente presente in regioni
geografiche in cui è presente la malaria, che da una parte tende a far proliferare i linfociti b, e ha
un ruolo immunodepresssivo nei confronti dei linfociti t.
• i linfociti b proliferano, e a causa di questa alta proliferazione vi è una traslocazione cromosomica
su un gene oncogenico del cromosoma 8 del genoma dell'ospite.
____
• agenti eziologici delle verruche. si tratta sempre di infezione localizzata a livello di cute o di una
mucosa. ma la malattia ha un lungo periodo di incubazione (3,4 mesi) perhcè il virus è
strettamente dipendente dallo stato di diffeerenziazione delle cellule epiteliali: il virus infetta le
cellule dello strato basale che non sono permissive. quando la cellula maturerà e differenzierà,
questa cellula diventerà man mano piu permissiva, permettendo al virus di replicarsi. quando
questo avviene si ha una iperproliferazione cellulare, provocando la verruca.
• le verruche sono il risultato del ciclo produttivo delle cellule epiteliali permissive. se il virus
infetta cellule non permissive, viene a trovarsi in condizione di stress, in cui tende a integrare il
dna virale a quello cellulare. questo induce la cellula a iperproliferare, con possibile nascita del
carcinoma.
• se viene sintetizzata la proteina e2, che controlla l'espressione di altre due proteine virali e6 e e7,
che sono proteine oncogene, si viene a creare il carcinoma;
• se non viene sintetizzata e2 vi è la verruca.
• vi sono dei cofattori imporanti che variano a seconda dello stile di vita (fumo), razza, numero di
partner sessuali, sesso ecc..
____
5
Microbiologia - Farmaci antivirali
fattori
condizionanti
l'attività dei
farmaci antivirali
____
fattori di
resistenza
____
aderenza
____
farmaci
____
PROF MILICI
May 5, 2012
• un farmaco antivirale per essere definito tale deve avere la capacità di entrare nella cellula
ospite, perche è li che il virus si replica. se usiamo un farmaco che inibisce la capacità replicativa
del irus dobbiamo agire all'interno della cellula. questo non è semplice perche la cellula si avvale di
sistemi trasporto specifici.
• i famarci devono essere specifici per il virus, che sono in grado di interagire con speifiche
strutture o funzioni virali.
• questi farmaci devono essere attivi per un tempo sufficientemente lungo per andare in
sintonia con il ritmo replicativo del virus (alcuni si replicano lentamente).
• questi farmaci quindi hanno una serie di limiti, cioè funzionano su virus in attiva replicazione
(fase di infezione latente, questi farmaci nn funzionano).
• hanno uno spettro d'azione ristretto (ogni farmaco agisce solo su un tipo di virus, al massimo
qualche altri tipo.
• sono farmaci che inevitabilmente sono tossici per le nostre cellule (i virus utilizzano le nostre
cellule per replicarsi), e purtroppo, i virus, in risposta all'qzione del farmaco, tendono a mutare per
diventare resistenti alla pressione selettva operata dal farmaco.
____
• la resistenza è il problema piu grande per gli antimicrobici, ed è dovuta a fenomeni correlati al
virus, al farmaco e all'ospite.
• per cio che riguarda il virus il fatto consiste che il virus puo selezionare mutanti resistenti, in
quanto i virus hanno una elevata variabilità genetica; alcuni, come per esempio il virus
dell'epatite b o HIV, si replicano molto (10^12 virioni al giorno).
• la polimerasi virale che controlla la replicazione di questi virus è una trascrittasi inversa (senza
correttore di bozze), quindi c'è un altra possibilità di inserire o eliminare nucleotidi, dando molte
mutazioni puntiformi: fino a 10 miliardi di mutazioni al giorno, in qualsiasi sito del genoma
virale, anche nei i siti interessati nell'interazione tra farmaco e virus.
• la barriera genetica è la capacità di modificarsi in quei geni su cui vanno ad agire i farmaci.
• la barriera genetica per un virus è bassa (capacità del virus di divenire resistente ad uno specifico
farmaco grazie ad una sola mutazione ) o alta (per divenire resistente ad uno specifico farmaco, il virus,
deve accumulare piu mutazioni).
• la resistenza ha altri problemi: pressione farmacologica incongrua; concentrazione non
ottimale, aderenza alla terapia e potenza del farmaco.
• quando ad un soggetto viene somministrato una altra concentrazione del farmaco, il virus è
inibito nella replicazione.
• quando la concentrazione va riducendosi, tra una dose di assunzione e l'altra, viene lasciato spazio
al virus per replicarsi: se utilizzo un farmaco con una potenza elevata (sopprime energicamente la
replicazione virale)posso bloccare la replicazione del virus e di conseguenza bloccarne la
possibilità di diventare resistente.
• se uso un farmaco che inibisce solo parzialmente la replicazione virale, può accadere che il virus
può mutare, e potrà sfuggire all'azione del farmaco (fallimento terapeutico).
____
• si intende la rigorosità del paziente nell'assunzione dei farmaci, perche ogni volta che il farmaco
non si prende, i virus possono replicare (ed acquisire resistenza).
• bisogna avere la capacità di dimostrare se il fallimento terapeutico è dovuto alla sospensione della terapia
dal paziente, o dalla capacità del virus di resistere alal capacità inibitoria del virus.
• vi sono test diagnostici che valutano la resistenza dei virus ai farmaci.
• in virologia non c'è l'antibiogramma, e bisognoa quindi sequenziare il genoma virale, e vedere se
in specifiche porzioni del genoma vi sono mutazioni correlate alla resistenza farmaceutica.
____
• oggi esistono farmaci inibitori delle diverse tappe di replicazione dei virus, che sono
assorbimento, penetrazione, trasduzione, traduzione, assemblaggio.
____
1
assorbimento inibitori dei
corecettori
____
penetrazione inibitori delle
proteine fusogene
____
denudamento inibitori del
denudamento
____
trascrizione inibitori degli acidi
nucleici
____
• il virus hiv è inviluppato, che presenza delle spicole sulla superficie, con delle porzioni globose
che servono all'assorbimento del virus, e la porzione transmembranaria, proteina fusogena (GP41),
serve alla fusione delle membrane. quando il virus incontra la cellula sensibile, si lega con la sua
parte globosa (antirecettore: molecole ccr5); e poi il virus deve interagire con dei corecettori, che
servono a far avvenire una modificazione strutturale della struttura in maniera che la struttura
globosa si metta da parte e la membrana virale si avvicini alla membrana dell'ospite.
• MAVIROC è una molecola che è stata individuata da ricercatori farmacologici, che si lega ad un
corecettore ccr5 virale utilizzato da hiv, e viene inibito nell'assorbimento. questo farmaco funziona
solo su virus hiv che utilizza solo ccr5.
____
• ENFURIORTIDE (T-20) agisce , come nel caso precedente, solo sul virus dell’HIV; è un analogo
della GP41, proteina fusogena dell’HIV. Il T-20 si lega a quest’ultima e ne impedisce la funzione.
____
• Sono rappresentate da due ammine tricicliche che sono l'AMANTADINA e la RIMANTADINA, che
agiscono esclusivamente sul virus dell'influenza A.
• se ricordiamo l'interazione virus-cellula di questo virus, ricorderemo che questo virus possiede la
proteina M2 sull'envelop. questa proteina serve a far penetrare il virus per endocitosi, che viene
portato in un lisosoma, e l'ambiente acido scioglie l'envelop che fa uscire il virus. l’amantadina e la
rimantadina si posizionano proprio nel canale di questa proteina, bloccando l’ingresso degli ioni
H+. Questo porta alla non attivazione della proteina fusogena, impedendo così la penetrazione del
virus.
• questi farmaci devono essere somministrati subito, per questo vengono usati per la maggior parte
per la profilassi di soggetti immunocompromessi che non possono permettersi di infettarsi con il
virus del'inlfuenza. viene dato quindi a scopo preventivo.
____
• vi sono 3 categorie: analoghi dei nucleosidi, analoghi dei nucleotidi, e analoghi non nucleotidici.
• gli analoghi nucleosidici (base azotata + zuccheri) hanno la capacità di inibire l'attività delle
polimerasi virali (rna e dna polimerasi virali). vengono utilizzati al posto delle basi azotate
fisiologiche, e fungono da terminatori di cantena: un nucleoside, per essere utilizzato nella sintesi
degli aicidi nucleici, deve essere sotto forma di nucleotide. se somministriamo un analogo
nucleosidico, questo deve entrare nella cellula, ed andare in contro a 3 processi di fosforilazione.
quando questo avviene, il virus in replicazione, viene utilizzato questo analogo (che è diventato
nucleotidico). questo analogo manca del gruppo OH in 3', che consente di legare l'altro nucleotide.
quindi la catena viene terminata.
____
2
analoghi
nucleosidici
____
analoghi
nucleotidici
____
• ACICLOVIR (herpes labbiali) è UN ANALOGO NUCLEOSIDICO. questi analoghi nucleosidici non
funzionano su tutti i virus.
• l'Aciclovir, per esempio, che è un analogo nucleosidico della guanosina, è attivo nei confronti
dell'jerpes simplex e della varicella zoster. perche ciò avvenga è necessario che la ciclovir venga
fosforilato. in questo caso una timido-chinasi opera la prima fosforilazione. dopo di che gli altri
due sono operati dalle chinasi cellulari. questo significa che l'aciclovir funzionerà solo nelle cellule
con il virus, e questo si traduce in una tossicità selettiva. quando questo aciclovir è diventato un
aciclovir trifosfato, viene incorporato nel dna che si va formando. dopo questo nucleotide si crea
un blocco irreversibile della sintesi della catena di dna.
• il Valaciclovir è un aciclovir modificato chimicamente, per fornirlo di maggiore biodisponibilità:
si mantiene attivo nella cellula per un tempo piu lungo. e posso utilizzarlo in un soggetto con
infezioni di virus a replicazione molto lenta, come quello della varicella, per i quali mi srevono
particelle che si replicano molto lentamente.
• il Ganciclovir è un altro antivirale, analogo nucleosidico della guanosina. ha delle differenze
chimiche, e la concentrazione intracellulare che il g. riesce a raggiungere nella cellula è 10 volte
maggiore rispetto a quanto non lo faccia l'aciclovir, e si mantiene attivo per un tempo maggiore.
• per queste sue caratteristiche il Ganciclovir si è dimostrato efficace contro l'infezione di un altro
herpes: il citomegalovirus, che ha un ciclo replicativo molto lungo.
• perche funziona meglio dell'aciclovir? perche il primo evento di fosforilazione è piu
efficentemente portato avanti da unachinasi del citomegalovirus, che ha una affinità maggiore
rispetto a quanto non ce l'abbia la chinasi dell'herpes virus o della varicella zoster.
• la Ribavirina ha una importante appliazione clinica, analogo strutturale dela guanosina.
determina la riduzione della sintesi della guanidina, e di conseguenza inibisce la sintesi di aicidi
nucleici: inibisce l'enzima inosinamonofosfatodeidrogenasi che serve alla sintesi dei nucleotidi
guanidinici. è un farmaco che può essere utilizzato nella polmonite, nel trattamento delle infezioni
date dal virus dell'influenza, e viene utilizzato per il trattamento dell'epatite cronica da virus
dell'epatite c. questo farmaco funziona bene, ma ha molti effetti tossici.
• il Fosfarnet è un analogo del pirofosfato, utilizzato inibisce la scissione del gruppo pirofosfato dei
nucleotidi trifosfato: da questi eventi deriverebbe il ricavo di energia da parte della dna polimerasi
virali. questo farmaco funziona sugli herpes e su hiv.
• la Lamuvidina (CC3) è un analogo della citosina, ed è un farmaco attivo sull’epatite B e sull’HIV.
L’impiego di questo farmaco sull’HBV si è rivelato inizialmente un successo: infatti, nei pazienti
affetti da epatite cronica di tipo B il farmaco ha portato alla soppressione della replicazione virale.
Purtroppo, però, già il 25 % dei pazienti dopo circa un anno ha iniziato a sviluppare resistenza;
dopo quattro anni, lo stesso è capitato al 67%.
• La ragione del fallimento terapeutico del farmaco è da ricercare nel fatto che il farmaco agisca
sull’attività di trascrittasi inversa, andandosi a legare al sito catalitico della polimerasi, YMMD: il virus
mutato, infatti, presenta mutazione a carico dell’ aa. metionina, il quale nei ceppi mutati diventa valina o
isoleucina. Questo significa che la Lamivudina è un farmaco a bassa barriera genetica, in quanto il virus
è diventato resistente tramite una sola mutazione.
____
• l' Adefovir, approvato nel 2002, è un analogo nucleotidico di adenosina (non necessita di
fosforilazione!).
• E’ atto alla soppressione delle replicazione virale sia del virus non mutato che del virus già resistente alla
Lamivudina.
• La farmaco resistenza dell’Adefovir è sicuramente un evento meno pressante e diffuso (dopo 4
anni, solo il 18% dei pazienti ha sviluppato resistenza). Talvolta la mutazione da farmaco resistenza
può dare resistenza non soltanto al farmaco che l’ha indotta ma anche ad altri.
____
3
farmaci
antiretrovirali di
HIV
____
farmaci inibitori
delle
neuroaminidasi
____
• Inibitori Nucleosidici
• AZIDOTIMIDINA: E’ un inibitore nucleosidico, quindi necessita di essere fosforilato
dalle chinasi cellulari. Agisce come sopradetto.
• Inibitori Non Nucleosidici
- Sono molecole con meccanismo d’azione; agiscono in quanto presentano un’alta affinità nei
confronti della trascrittasi inversa dell’HIV, che modificano dal punto di vista
conformazionale impedendone quindi il funzionamento.
• Inibitori delle Proteasi
- Questi inibitori sono sequenze aminoacidiche di sintesi analoghe alle sequenze sulle
quali agiscono le proteasi virali. Si legano al sito d’azione dell’enzima, bloccandolo in
maniera irreversibile. Quando l’azione della proteasi viene bloccata, il virus si replica ma non
riesce a raggiungere la forma definitiva che gli permette di diventare un virione infettante.
Quindi in questo caso la replicazione virale viene bloccata in fase tardiva. Nel caso dell’HIV, questi
farmaci vengono utilizzati in un protocollo terapeutico che prevede 2 inibitori nucleosidici e 1
inibitore delle proteasi. Tale protocollo è definito con la sigla HAART ( Highly Active
Anti-Retroviral Therapy). Il protocollo HAART, che prevede la combinazione di farmaci che
agiscono sul virus su punti diversi, è quello attualmente usato perché di maggiore successo.
Questo non significa che il virus non diventi resistente, ma lo diventerà quantomeno molto
più tardi.
____
• Esistono inoltre farmaci che inibiscono la fase terminale del ciclo replicativo del virus
influenzale.
• Questo, una volta uscito per gemmazione, si libera dalla cellula tramite la sua neuroaminidasi. Il
virus, infatti, rompe il legame con l’acido sialico e il recettore cellulare grazie alla neuroaminidasi.
• Esistono due inibitori per la neuroaminidasi, quali ZONAMIVIR e OSELTAMIVIR.
• Sono analoghi dell’acido sialico, perciò sono atti a bloccare l’attività della neuroaminidasi. Non sono
competitivi tra di loro e funzionano esclusivamente sul virus influenzale. Questi farmaci devono
essere somministrati molto rapidamente, ma funzionano. E’ stato dimostrato che l’impiego
dell’Oseltamivir e dell’Amantadina sul virus influenzale per una durata di due giorni induce la
resistenza nel virus. L’unica arma per combattere la resistenza dei virus è rappresentata
dall’uso di farmaci particolarmente potenti.
____
4
Microbiologia - Disinfezione e sterilizzazione
Generalità
____
sterilizzazione
____
sterilizzazione con
calore
____
PROF GIAMMANCO
April 24, 2012
• pulizia: rimozione di sporcizia
• disinfezione: distruzione o riduzione numerica di microrganismi patogeni
• asepsi: disinfezione chimica sulla cute o tessuti viventi per rimuovere microrganismi patogeni,
senza provocare danni irritanti
• sterilizzazione: rimozione di tutti i microrganismi patogeni e non, incluse le spore
• fattori che influenzano l'efficacia della pratica: scelta del metodo e corretta applicazione
• non tutti i disinfettanti possono essere applicati suttessuti viventi senza danneggiarli. quelli che
possono sono detti antisettici, una sottocategoria dei disinfettanti.
• tutti gli antisettici sono disinfettanti, non tutti i disinfettanti sono antisettici.
• la disinfezione viene applicata dopo la pulizia affinche sia piu efficace.
____
• la pratica che elimina tutti i microrganismi
• posso utilizzare diverse forme:
• agenti fisici: il calore e le radiazioni. sono i metodi piu utilizzati per la sterilizzazione. (fiamma,
vapore, calore secco) (radiazioni UV radiazioni ionizzanti)
• agenti chimici. piu che altro sono disinfettanti, alcuni disinfettanti, ad alte concentrazioni sono
sterilizzanti.
• filtrazione (agente meccanico)
____
• incenerimento:
• eliminazione di cadaveri, di animali. il metodo piu semplice per eliminare il rischio di infezioni.
• efficacia ottima, impieghi molto limitati. utilizzata per strumenti di laboratorio metallici,
distruzioni di tessuti, materiale cartaceo o carogne contaminanti.
• quando elementi metallici diventano rossi, grazie ai bruciatori bunsen, vuol dire che il metallo ha
ragiunto diversi gradi, ed è sterile. e a contatto con qualsiasi tessuto può sterilizzarlo.
• naturalmente un oggetto di plastica non può essere sterilizzato alla fiamma.
• calore secco:
• aria calda: una qualunque struttura chiusa che riesce a riscaldare l'aria all'interno. in laboratorio
lo strumento è detto stufa a secco, e quello che fa è scaldare l'aria al suo interno, che viene portata
ad una elevata temperatura, e se viene applicata per un tempo elevato, tutti i microrganismi
possono essere eliminati, insluse le spore.
• piu elevata è la temperatura a cui portiamo la nostra stufa a secco, minore sarà il tempo di
esposizione necessario alla sterilizzazione. questo dipende dal tipo di oggetto che voglio
sterilizzare, a seconda della possibilità dell'oggeto di resistere.
• se si tratta di materiali anidri, può andare bene.
• il vapore sotto pressione:
• un metodo piu delicato, che usa un calore umido. il vapore viene utilizzato in uno strumento
detto autoclave.
• Autoclave: apparecchio che fa aumentare la pressione all'interno di una camera chiusa. perche?
un liquido diventa vapore ad una certa temperatura a secoda della pressione. a pressione
atmosferica il vapore ha temperatura di 100 gradi. aumentando la pressione il vapore avrà una
temperatura piu alta, e potrà sterillizzare piu efficacemente.
• è utile per sterilizzare oggetti in goma, garze, terreni di coltura in brodo o agarizzati, purche privi
di sostanze deperibili ad alte temperatura.
• standard si considerano 121° per quindici minuti ad 1atm in piu a quella basale.
• all'interno dell'autoclave prima deve uscire tutta l'aria, e deve essere sostituita dal vapore, per
creare un ambiente di vapore saturo (solo vapore). l'aria, infatti, non riesce a trasmettere il calore
come può un liquidoo o un fluido.
____
1
sterilizzazione con
radiazioni
____
filtrazione
____
disinfezione
____
• radiazioni UV:
• stiamo parlando di lunghezze d'onda brevi (240-260 nanometri), proprie degli UVC, che
danneggiano molto la materia vivente, al contrario degli UVA.
• gli UVC vengono generalmente schermati dall'ozono, sebbene sia proprio l'esposizione a UVC a
provocare i tumori della pelle.
• la luce non oltrepassa la materia (le luci proiettano imbre) quindi, oltre ad essere tossici, non
riscono ad attraversare la materia. quindi si ha una sterilizzazione superficiale, o qualcosa colpita
direttamente dalla radiazione ultravioletta.
• nelle sale operatorie vi sono tubi uv, che vengono usate per sterilizzare l'ambiente: aria e
superficie.
• radiazioni ionizzanti:
• i raggi gamma possono attraversare la materia, anche sono a pieno le materie molto dense.
• quindi gli oggetti possono sterilizzati anche al loro interno, e possono essere utilizzati per
sterilizzare gli alimenti.
• come impiego medico possono essere usati sugli strumenti di plastica: tutto il materiale plastico
monouso viene generalmente sterilizzato con raggi gamma.
• la data di scadenza infatti è riferita alla degradabilità della carta, che può degradarsi.
• le radiazioni ionizzanti sono molto efficaci.
• le radiazioni ionizzanti non rendono radioattivi gli oggetti irraggiati.
• si espone un materiale ad una fonte radioattiva (cesio o cobalto), non rendendo l'oggetto
sterilzzato radioattivo.
____
• chiamata impropriamente sterilizzazione, ma è basata dal passggio di liquidi attraverso filtri con
pori molto piccoli.
• ma i virus sono molto piccoli, e non vi possono essere pori abbastanza piccoli per i virus (porosità
minore 0,2micron).
• i materiali usati sono amianto, porcellana porosa, polimeri sintetici.
• è una tecnica molto pratica per la sua rapidità, benche non assicuri l'eliminazione dei virus.
____
• un grado meno rispetto alla sterilizzazione, elimina solo i microrganismi patogeni, riducendo la
carica microbica in generale.
• è una tecnina che mi toglie la gran parte dei microrganismi. come?
• attraverso il calore, ma soprattutto sostanze chimiche.
• il calore, a temperature inferiori a quelle della sterilizzaizone, può risultare disinfettante.
• se non ho necessità di eliminare ad esempio le spore, posso utilizzare temperature basse,
eliminando gli altri agenti patogeni.
• quando parliamo di disinfezione non eliminiamo i tutti i microrganismi: quelli piu resistenti
rimangono sono elencati in ordine di resistenza
• 1 prioni
• 2 spore
• 3 micobatteri
• 4 piccoli virus non inviluppati
• 5 gram negativi
• 6 miceti
• 7 grandi virus non inviluppati
• 8 batteri gram positivi
• 9 virus inviluppati
• i prioni sono proteine infettanti, senza acido nucleico. causano la malattia della mucca pazza, può
anche coinvolgere l'uomo.
• i virus inviluppati sono infettanti solo se regano il recettore cellulare. il loro antirecettore è
sull'envelope, che è un elemento fragile. se si rompe l'envelope il virus non può entrare nella
cellula e non può fare danni. se non hanno l'envelope, e hanno un capside proteico, meglio se sono
piccoli, perche sono piu concentrati, piu densi, e piu resistenti all'esterno.
• i gram negativi sono piu resistenti dei gram positivi, in quanto la membrana esterna può essere
ri-sintetizzata, e soprattutto la membrana esterna non è essenziale quanto quella interna: quindi in
attesa di condizioni ambientali favorevoli, al contario del virus, il batterio può risintetizzarla.
____
2
disinfezione con il
calore
____
agenti chimici
disinfettanti
____
• bollitura:
• disinfezione e potabilizzazione dell'acqua, bollitura per 15-20 minuti
• le malattie da infezione fecale-orale vengono evitate bollendo l'acqua.
• pastorizzazione:
• louis pasteur, studia i problemi dei vari alimenti, tra cui il latte, e nota che il problema del latte è
la presenza di microrganismi.
• se il latte viene bollito perde le capacità nutritiva.
• se viene riscaldato senza arrivare a temperature elevate, 30 minuti a 62-65 gradi vengono
eliminati i patogeni.
• se viene riscaldato a temperature elevate, per poco tempo può anche essere efficace senza
causare problemi nei confronti delle componenti del latte.
• uperizzazoine UHT Ultra High Temperature:
• risaldamento indiretto: il latte passa velocissimamente su piastre di metallo a 140° con un flusso
laminare
• riscaldamento diretto: insufflazione di getti di vapore sul latte che scorre
• alte temperature e tempi molto bassi non
• tyndalizzazione:
• un metodo che venne impiegato per risolvere il problema delle spore, specialmente nei succhi di
frutta.
• viene anche detto sterilizzazoine (perche elimina anche le spore) frazionata (perche avviene in
piu fasi), che si basa sulla proprietà del calore che induce la germinazione delle spore (60-100 gradi
per 30 minuti intervallati da esposizione a 37°= shock termico porta alla germinazione.
l'eliminazione di batteri germinati è piu semplice dell'eliminazione di spore).
____
• utilizzati per la maggior parte delle disinfezioni.
• dobbiamo tenere conto di alcuni fattori limitanti:
• esposizione per un tempo che sia adeguato
• temperatura con cui si applica il composto chimico (piu efficace se c'è caldo)
• concentrazione (piu concentrazione, piu efficacia, facendo attenzione alla tossicità residua)
• presenza di sostanze organiche (la sporcizia inibisce l'efficacia della sostanza)
• struttura del microrganismo (vari gradi di resistenza alla disinfezione)
• non tutti i disinfettanti eliminano le spore o i micobatteri.
• grado di disinfezione per tipo di disinfettante: si distinguono tre livelli di disinfettanti e tre
categorie di sterilizzazione:
• alto livello: eliminano anche le spore batteriche= sterilizzanti
• medio livello: non eliminano necessariamente le spore, ma eliminano i micobatteri
• basso livello: batteri in forme vegetative e i virus meno resistenti
• perche si usano disinfettanti di basso o di alto livello? a seconda della possibilità di usare un
componente che può indurre una tossicità sulla cosa da sterilizzare.
• alti e medi livelli: oggetti inanimati.
____
3
categorie di agenti
chimici
____
• ossidanti:
• acqua ossigenata (3%-6% antisettico; al 10-30% ha attività sporicida sterilizzante)
• può causare ustioni, si usa per ferite ed abrasioni come antisettico; necessita di catalasi cellulare
per formare ossigeno molecolare gassoso e ioni idrossido.
• acido peracetico: a concentrazioni anche minore del 1% è sporicida, battericida. è ottimo per
oggetti anche inanimati, in quanto non necessita di catalasi cellulare. può danneggiare i tessuti se
usato a concentrazione maggiore di 0,3%.
• alogeni:
• composti di cloro e iodio
• ipoclorito di sodio NaOCl - candeggina - amuchina disinfettante per acqua e superfici (inattivato da
materiale organico)
• cloroamina, meno irritante, utilizzabile anche per antisepsi (2%).
• Meccanismo d'azione: fosforilazione ossidativa, ossida enzimi essenziali.
• Iodio
• soluzione acquosa in ioduro di potassio - collutori
• soluzione alcolica - tintura di iodio - antisettico
• Meccanismo d'azione: lega proteine e molecole inibendole
• iodofori
• composti di iodio con un carrier, meno tossici per i tessuti.
• Meccansimo d'azione: precipita le proteine ed enzimi essenziali.
• alcoli:
• alcool etilico (70%)
• alcool isopropilico (90%)
• spiccata attività sui batteri e virus inviluppati. non sporicidi, bassa attività contro funghi e virus
nudi.
• Meccanismo d'azione: determinano danni soprattutto alle membrane e denaturano le proteine.
• l'alcool puro non è molto efficacie, perche serve almeno una piccola quota di acqua per
coadiuvare la degradazione di molecole idrofiliche.
• aldeidi:
• ottimi disinfettanti
• formaldeide, gas a temperatura ambiente, o liquido in soluzione acquosa (37-40%) detta
formalina. è un ottimo disinfettante a quelle concentrazioni. anche se è tossico a quella
concentrazione. a minor concentrazione acquosa si ottiene il lisoformio.
• glutarlaldeide a concentrazioni piu basse (2%) è anche sporicida, ma è tossica e cancerogena
• ossido di etilene: impieghi medico chirurgici che non sopportano alte temperature. è un gas
altamente penetrante, pttimo per strumenti complessi.
• fenoli:
• tossici a concentrazioni elevate. a concentrazioni basse si possono utilizzre come antisettici.
____
4
![Lezione 15 Virus [modalità compatibilità]](http://s1.studylibit.com/store/data/000771737_1-84b1cca561c5813066d1b76125338a98-300x300.png)
