COMPENDIO DI MICROBIOLOGIA SPECIALE STAFILOCOCCHI
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COMPENDIO DI MICROBIOLOGIA SPECIALE STAFILOCOCCHI
COMPENDIO DI MICROBIOLOGIA SPECIALE A cura della Dott.ssa Veronica Di Cristanziano e con la collaborazione di Francesco Chiazzolla STAFILOCOCCHI Caratteristiche: cocchi Gram+, asporigeni, aerobi-anaerobi facoltativi, immobili e catalasi positivi. Crescono bene nei comuni terreni di coltura e mostrano una notevole resistenza a concentrazioni elevate di NaCl (7,5%) in grado di inibire la maggior parte degli altri batteri. Habitat e diffusione: sono largamente diffusi in natura e sono, nell’ambito dei batteri non sporigeni, tra i più resistenti. Diverse specie di stafilococchi fanno parte della normale flora microbica dell’uomo e degli animali: si ritrovano sulla cute, sulle mucose del tratto respiratorio e gastrointestinale. Tra di esse, la più importante è lo Stafilococcus aureus. Stafilococcus aureus È prevalentemente localizzato sulla cute e nel nasofaringe, è frequente lo stato di portatore asintomatico. Fattori di patogenicità: Componenti strutturale e antigeniche: • glicocalice (slime), strato mucoso polisaccaridico, situato all’esterno della parete cellulare. In alcuni ceppi di S.aureus forma una vera e propria capsula polisaccaridica, dotata di potere antifagocitario. Il glicocalice permette al batterio di aderire ai tessuti dell’ospite ed ai materiali protesici o artificiali (valvole cardiache, cateteri vascolari). • proteina A, contenuta nella parete cellulare, si lega al frammento Fc delle immunoglobuline di tipo IgG, esplicando un’azione anticomplementare e antifagocitaria • antigeni polisaccaridici situati al di sotto della proteina A • acidi teicoici, favoriscono l’adesione alle mucose. Tossine: • emolisine (tossine citolitiche): alfa, beta, gamma e delta • leucocidina (tossina di Pantom-Valentine), in grado di uccidere i leucociti di molte specie animali • tossina epidermolitica o esfoliativa, responsabile della sindrome della pelle ustionata (SSSS) • tossine pirogene • tossina della sindrome dello shock tossico (Tsst-1), si comporta come un superantigene • enterotossine, sono superantigeni e possono essere causa di intossicazioni alimentari • coagulasi: enzima in grado di legarsi al fibrinogeno formando un rivestimento di fibrina intorno alla cellula batterica, proteggendola dalla fagocitosi 1 Enzimi: • catalasi, converte il perossido di idrogeno (prodotto dai neutrofili) in acqua e ossigeno • coagulasi, la capacità di coagulare il plasma è il criterio più usato per identificare gli stafilococchi patogeni. L’enzima esiste in due forme: la coagulasi legata o clumping factor (enzima legato alla cellula batterica) e la coagulasi libera (enzima extracellulare). Tali enzimi hanno l’effetto di formare un rivestimento di fibrina attorno alla cellula batterica, che viene così protetta dall’opsonizzazione e dalla fagocitosi. • ialuronidasi o fattore di diffusione, depolimerizza l’acido ialuronico, il polisaccaride fondamentale del tessuto connettivo • fosfatasi • stafilochinasi, induce fibrinolisi • DNAsi • lipasi, dissolve i lipidi, tra cui quelli della cute con azione battericida • lattico-deidrogenasi • β-lattamasi Principali patologie: • infezioni cutanee: foruncoli, favi, impetigine, infezioni di ferite e ustioni, necrolisi epidermica acuta (se lo stipite infettante produce tossina epidermolitica) • polmonite • ostiomelite • infezioni del tratto urinario • ascessi cerebrali e meningite • batteriemie e sepsi • sindrome dello shock tossico • intossicazioni alimentari, caratterizzate soprattutto da vomito per l’azione emetica delle enterotossine. I cibi più a rischio sono quelli ricchi di lipidi come panna, crema, etc. Diagnosi: la presenza di S.aureus nel materiale patologico, generalmente proveniente da raccolte asessuali chiuse o comunque da zone dell’organismo non comunicanti con l’esterno, viene eseguita mediante: - esame microscopico diretto (tipica disposizione a grappolo) - esame colturale Terapia e profilassi: lo S.aureus, soprattutto nel caso di infezioni nosocomiali, manifesta una spiccata resistenza nei confronti di un ampio spettro di antibiotici. Per tale ragione è indispensabile eseguire un antibiogramma prima di iniziare il trattamento terapeutico. STAFILOCOCCHI COAGULASI-NEGATIVI La specie d’interesse medico più importante è lo S.epidermidis. Si tratta di un batterio normalmente presente a livello di cute e mucose, tuttavia, nel caso di pazienti immunodepressi, può assumere le caratteristiche di patogeno opportunista. 2 Principali patologie: • endocarditi, nei portatori di lesioni valvolari, di cateteri intravenosi o in seguito a interventi a cuore aperto . • infezioni urinarie • peritoniti, in seguito a dialisi peritoneale. STREPTOCOCCHI Caratteristiche: Cocchi Gram+, capsulati, asporigeni, aerobi-anaerobi (metabolismo di tipo fermentativo), immobili e catalasi negativi. facoltativi Habitat e diffusione: costituiscono una gran parte della popolazione microbica orale e possono essere rinvenuti lungo tutto il tratto intestinale, a livello vaginale e cutaneo. Terreni di coltura: richiedono dei terreni di coltura particolarmente arricchiti di liquidi organici, specialmente sangue o siero. Classificazione: Classificazione di Lancefield, basata sul tipo antigene di polisaccaride C della parete cellulare : gruppi da A a H, da K a M e da O a V. Inoltre sono raggruppati in rapporto al tipo di emolisi prodotta in piastre di agar-sangue: 1. Alfa-emolitici (incompleta) , sono circondati da un ristretto alone di emolisi incompleta di colore verdastro con margini frastagliati. 2. Beta-emolitici (completa), sono circondate da un alone molto ben evidente di emolisi completa. 3. Gamma-emolitici (non emolitica), non presentano nessun alone di emolisi. Streptococcus pyogenes Sede: lo S.pyogenes è uno streptococco beta-emolitico con antigene polisaccaridico di gruppo A che si ritrova nel tratto respiratorio superiore e rappresenta la specie di più frequente riscontro nelle infezioni umane. Fattori di virulenza: • Capsula con attività antifagocitaria • Acido lipoteicoico, si lega alle cellule epiteliali • Proteina M, adesina con attività antifagocitaria, degrada il C3b del complemento. • Proteina tipo M, lega le IgM, le IgG e l’alfa 2 macroglobulina (inibitore di proteasi) • Proteina F, media l’adesione alle cellule epiteliali. • Streptolisina S, lisa le cellule ematiche, sprovvista di potere antigene (non è possibile dimostrare la produzione di anticorpi nei suoi confronti) • Streptolisina O, lisa le cellule ematiche ed è immunogena • Streptochinasi , lisa i coaguli di sangue e facilita la diffusione dell’infezione • C5a peptidasi, degrada il C5a del complemento che svolge l’azione di fattore chemiotattico per i polimorfonucleati. • Dnasi, depolimerizza il DNA rilasciato dalle cellule nel pus • Ialuronidasi 3 • Tossine eritrogeniche, devono gran parte della loro azione tossica al fatto di comportarsi come un superantigene Principali patologie: - Angina streptococcica acuta, in genere, soprattutto nei pazienti in età pediatrica, si tratta di una rinofaringite con tonsillite , febbre elevata ed adenopatia satellite. Nei casi in cui lo stipite batterico infettante sia in grado di produrre tossina eritrogenica si può associare un caratteristico esantema, in tal caso si parla di scarlattina. All’angina o alla scarlattina possono far seguito complicanze infettive quali: ascesso peritonsillare,otite media mastoidite, meningite, polmonite endocardite, etc. - Infezioni cutanee: 1) piogeniche, con formazione di pus 2) impetigine, caratterizzata da piccoli foruncoli con arrossamento. 3) erisipela, caratterizzata da una zona di cute rossa, rilevata e dura. - Fascite necrotizzante caratterizzata da lesioni necrotiche che si estendono nel sottocutaneo, fino alla fascia muscolare, lungo la quale diffondono. E’ provocata da alcuni sierotipi M, produttori di tossina eritrogenica. - Sindrome da shock tossico, simile a quella causata dagli stafilococchi, indotta da stipiti produttori di tossina eritrogenica. - Febbre reumatica, glomerulonefrite acuta, eritema nodoso, si tratta di sequele non suppurative che in genere compaiono a distanza di 1-3 settimane dalle manifestazioni infiammatorie acute. Non essendo correlate alla presenza di un focolaio attivo di infezione, si ritiene che alla base di tali quadri clinici ci sia una reazione di tipo autoimmune innescata dall’intensa risposta immunitaria, in particolare anticorpale, nei confronti di alcuni antigeni streptococcici. Diagnosi: S.pyogenes viene ricercato nell’essudato faringeo e in prelievi fatti su zone cutanee infette. Per l’identificazione è sempre necessario ricorrere all’esame colturale. Per la diagnosi delle sequele non suppurative (caratterizzate da elevati titoli anticorpali) si utilizzano indagini sierologiche, in particolare la ricerca degli anticorpi anti O-streptolisinici. Terapia, controllo e profilassi: il principale antibiotico è la penicillina, viene sostituito dalla eritromicina o cefalosporine orali se il paziente è allergico alla penicillina. L’inizio della terapia antibiotica entro 10 giorni dall’esordio della manifestazione clinica con faringite previene la febbre reumatica, si richiede profilassi antibiotica prima di interventi odontoiatrici per prevenire il rischio di endocarditi. Streptococcus agalactie Sede: è caratterizzato dal possesso dell’antigene polisaccaridico di gruppo B ed è in genere non emolitico o debolmente beta-emolitico. Lo S.agalactiae è uno dei più importanti agenti di infezioni neonatali (meningiti). E’ spesso presente come componente della popolazione microbica commensale dell’uretra maschile e della vagina e può essere trasmesso attraverso i rapporti sessuali. 4 Le donne portatrici presentano un rischio che va dal 40 al 60% di trasmettere il batterio al prodotto del concepimento durante il parto con conseguenze talora molto gravi quali: - sindrome polmonare acuta - sepsi - meningite Pneumococco ( Streptococcus pneumoniae) Caratteristiche: non è classificabile nello schema di Lancefield, è alfa-emolitico in presenza di O2 e determina beta-emolisi in anaerobiosi mediante la produzione di una citolisina denominata anche pneumolisina. Lo S.pneumoniae è un ospite frequente delle prime vie respiratorie, a partire dalle quali, in presenza di concause predisponesti (traumi toracici, infezioni virali, etc.), può raggiungere le vie respiratorie profonde provocando polmonite. Caratteristiche antigeniche: la parete è formata dall’antigene C, ovvero l’acido teicoico legato alla fosforilcolina, questo gli permette di reagire con la proteina C di fase acuta, prodotta durante il processo infiammatorio e di condizionare l’azione dell’autolisina pneumococcica che taglia i legami amidici tra i ponti di aminoacidi, dando l’avvio alla lisi della cellula batterica. Fattori di virulenza: 9 Capsula, dotata di un forte potere antifagocitario 9 IgA1-proteasi, in grado di distruggere gli anticorpi secretori della sottoclasse 1 9 Pneumolisina, determina emolisi 9 Neuraminidasi, in grado di attaccare le glicoproteine della membrana cellulare 9 Jaluronidasi, favorisce la diffusione dell’infezione nei tessuti Principali patologie: • • • polmoniti, in quanto a seguito di concause predisponesti (traumi toracici, infezioni virali, etc.) può raggiungere le vie respiratorie profonde, provocando l’insorgenza di una polmonite. mastoiditi, dalle prime vie aeree, il batterio può raggiungere anche i seni e l’orecchio medio e se le difese dell’organismo non lo contrastano può diffondersi ulteriormente. meningiti, dalle lesioni polmonari può passare, superando la barriera dei linfonodi mediastinici, nel dotto toracico e da qui nella circolazione generale. Diagnosi: il reperto microscopico di diplococchi nell’espettorato di un individuo affetto da polmonite è sufficiente per sospettare l’eziologia pneumococcica. Per isolare, in una popolazione batterica mista, i pneumococchi è preferibile utilizzare dei terreni resi selettivi dall’aggiunta di acido nalidixico, ai quali lo pneumococco è insensibile. Terapia, controllo e profilassi: si consiglia di utilizzare la penicillina e a scopo profilattico ci si può vaccinare contro la maggior parte di pneumococchi in circolazione. 5 Streptococchi viridanti Comprendono diverse specie di streptococchi, appartenenti a diversi gruppi di Lancefield o sprovviste dell’antigene corrispondente, in genere si comportano come α-emolitici (S. mutans, S.salivarius, etc) Possono essere isolati dal cavo orale o da altre sedi dell’organismo Principali patologie: 9 endocardite 9 ascessi parodontali, cerebrali, intestinali,etc 9 carie dentale Gli streptococchi viridanti sono generalmente sensibili alla penicillina. Enterococchi: Enterococcus faecalis e Enterococcus faecium Sono ospiti costanti dell’intestino crasso dell’uomo ed occasionalmente sono causa di processi infettivi piogenici (ascessi, mastoidite), di endocarditi e, soprattutto, di infezioni delle basse vie urinarie. L’ampio spettro di resistenza nei confronti di numerosi antibiotici può creare seri problemi nella terapie delle infezioni sostenute da enterococchi. BACILLI SPORIGENI AEROBI GRAM-POSITIVI Caratteristiche: Bacilli Gram+, sporigeni, aerobi o aerobi-anaerobi facoltativi. Habitat e diffusione: la maggior parte delle specie di Bacillus è ubiquitaria in natura, ritrovandosi nel suolo, nella polvere e nell’acqua. Alcune specie fanno parte della normale flora intestinale dell’uomo e di vari animali. Bacillus anthracis Caratteristiche: le colture tendono a disporsi in modo da formare lunghe catene caratterizzate dal tipico aspetto a “canna di bambù”, per la forma squadrata delle cellule. Fattori di virulenza: • capsula di acido poli D glutammico, la cui sintesi è sotto il controllo plasmidico ( 3 geni: capA, capB, capC), è dotata di attività antifagocitaria e rappresenta il principale fattore di virulenza del bacillo. • tossina carbonchiosa, anch’essa codificata da un plasmide, si tratta di una tossina pantropa, ovvero non possiede specificità per un tipo cellulare, ma è in grado di reagire con cellule appartenenti a più tessuti. E’ costituita da tre diverse proteine, singolarmente prive di potere tossico: 6 Antigene protettivo (PA) Fattore edematoso (EF) Fattore letale (LF) L’antigene protettivo è responsabile dell’interazione della tossina carbonchiosa con un recettore di membrana ubiquitario sulle cellule animali ed è cosi’ definito dal momento che gli anticorpi prodotti verso questa componente sono in grado di neutralizzare l’azione della tossina in toto, impedendo l’attacco delle altre due porzioni. Il fattore edematoso è un’adenilato ciclasi che innesca la catena biochimica responsabile dell’ iperproduzione di cAMP e dell’effetto edematogeno per l’accumulo di liquidi negli spazi intercellulari. Il fattore letale è una metalloproteasi e agisce a livello del citosol. Epidemiologia: le spore di B. anthracis possono sopravvivere nel suolo per anni. L’infezione colpisce prevalentemente gli erbivori mentre l’uomo è un ospite accidentale. L’uomo si può infettare mediante: 9 inoculazione attraverso la cute esposta 9 inalazione di spore 9 ingestione di spore Principali patologie: - Carbonchio cutaneo, papula indolente di colore nerastro nel sito dell’inoculo che evolve in ulcera circondata da vescicole. Possono svilupparsi segni sistemici come linfoadenopatia dolorosa regionale ed edema imponente. La mortalità dell’infezione non trattata è del 20%. - Carbonchio da inalazione, caratterizzato da febbre non specifica, respiro ansimante, tosse e cefalea. Nello stadio conclamato c’è un rapido aumento della febbre, edema, ingrandimento dei linfonodi mediastinici. La quasi totalità dei casi degenera in shock e morte entro 3gg dall’esordio. - Carbonchio gastrointestinale, con invasione del tratto superiore dell’apparto gastroenterico che provoca la formazione di ulcere a carico del cavo orale e dell’ esofago, linfoadenopatia regionale, edema e sepsi. La mortalità dell’antrace gastrointestinale è quasi del 100%. Diagnosi: facile l’identificazione microscopica per via della tipica disposizione a “canna di bambù”. Terapia, controllo e profilassi: la ciprofloxacina è il farmaco d’elezione. Esiste la possibilità di una vaccinazione riservata di solito agli animali da pascolo e alle persone che vivono in aree endemiche, quindi l’utilità del vaccino nell’uomo è limitata solo ad individui a rischio. Bacillus cereus 7 Caratteristiche: il B.cereus rappresenta una causa comune di gastroenteriti, infezioni oculari e sepsi associata all’impiego di cateteri intravascolari Fattori di virulenza: • Enterotossina stabile al calore, responsabile della forma emetica della malattia, la sintomatologia è il vomito. • Enterotossina labile al calore, responsabile della forma diarroica della malattia, la sintomatologia è la diarrea. • Cereolisina, potente emolisina implicata nella grave forma oculare che porta a cecità entro 48 ore dalla ferita. Epidemiologia: germi ubiquitari del terreno , gli individui a rischio sono i consumatori di alimenti contaminanti e i pazienti trattati per via endovenosa. Principali patologie: • Forma emetica, l’alimento implicato è il riso, soprattutto se precotto, il tempo di incubazione è breve, 2-6 ore, i sintomi sono il vomito, nausea e crampi addominali. • Forma diarroica, gli alimenti implicati solo la carne e la verdura, l’incubazione è di 6-9 ore i sintomi sono diarrea, nausea, crampi addominali. Diagnosi: l’isolamento nell’alimento implicato o nei campioni non fecali. Nelle feci non troviamo il germe perché è la tossina che media l’azione patogena. Terapia, controllo e profilassi: il bacillo è geneticamente resistente a penicillina e cefalosporine, mentre sono indicate vancomicina e ciproflaxacina. La prevenzione si effettua con idonea cottura e refrigerazione dei cibi prima di essere serviti. Batteri anaerobi obbligati CLOSTRIDI Caratteristiche: Bacilli Gram+, sporigeni, anaerobi obbligati, in gran parte mobili, raramente capsulati. Habitat e diffusione: saprofiti degli strati superficiali del suolo e dell’intestino di alcuni animali (uomo compreso). Terreno di coltura: i clostridi crescono facilmente nei comuni terreni di coltura incubati in stretta anaerobiosi, i più usati sono: il terreno di Schaedler e quello di Brewer. Clostridium tetani Caratteristiche: il C.tetani è l’agente eziologico del tetano, una malattia caratterizzata da una paralisi spastica molto grave che risulta spesso letale per la compromissione dei muscoli respiratori o per soffocamento da rigurgito gastrico nell’albero respiratorio. 8 Il tetano si genera per la penetrazione accidentale delle spore nel sottocutaneo in caso di ferite lacero-contuse dove la necrosi tissutale determina sacche di anaerobiosi in cui la spora germina e il clostridio si riproduce. Il C.tetati è un batterio scarsamente virulento e non ha tendenza a diffondere oltre il punto di penetrazione nell’organismo.Tutta la sintomatologia dell’infezione è riconducibile alla produzione di un’esotossina dotata di spiccato neurotropismo. Fattori di virulenza: -Tossina tetanica, agisce a livello del sistema nervoso centrale bloccando l’impulso nervoso inibitore del riflesso da stiramento muscolare, per cui qualsiasi, anche lieve, contrazione muscolare si accompagna alla contrazione dei muscoli antagonisti con conseguente paralisi spastica. Il rilasciamento non si effettua mai e si va incontro a quella condizione clinica nota come tetania. La tossina diffonde al sistema nervoso centrale (corna anteriori del midollo spinale) per via centripeta lungo la fibra nervosa, si fissa ai recettori gangliosidici della membrana dei motoneuroni e impedisce la liberazione del neurotrasmettitore inibitorio, dando via libera a tutti gli impulsi eccitatori. Dal punto di vista chimico la tossina è una zinco-peptidasi che agisce sulla sinaptobrevina, la quale interviene nel processo di fusione della membrana delle vescicole sinaptiche con quella cellulare, provocando il blocco dell’esocitosi del neurotrasmettitore. L’identificazione del C.tetani a scopo diagnostico non è mai necessaria data la tipicità del quadro diagnostico. Terapia, controllo e profilassi: La terapia del tetano si basa sulla somministrazione di siero antitetanico allo scopo di prevenire la fissazione della tossina cellule bersaglio. La vaccinazione con anatossina tetanica fornisce un’ottima copertura protettiva e fa parte delle vaccinazioni obbligatorie nel nostro Paese. Il vaccino è confezionato con tossina modificata in cui è presente solo la porzione che media l’attività antigenica. Clostridium botulinum Caratteristiche: Il C.botulinum è l’agente eziologico del botulismo, un’ intossicazione alimentare conseguente all’ingestione di cibi contaminati dal batterio e nei quali il C.botulinum si sia moltiplicato producendo la tossina botulinica. I cibi più a rischio sono quelli che forniscono al patogeno un ambiente anaerobio, un pH intorno alla neutralità, una temperatura ambientale superiore ai 20°C e adeguate concentrazioni di acido glutamico e acido linoleico, quali: carni conservate e non cotte (salsiccia), cibi conservati sott’olio o in scatola e non adeguatamente sterilizzati. Questa intossicazione ha un’elevata letalità ed è caratterizzata da paralisi flaccida della muscolatura scheletrica che inizia a livello oculare e termina con la paralisi dei muscoli respiratori o arresto cardiaco. Fattori di virulenza: La tossina botulinica è una zincoendopeptidasi termolabile (distrutta dall’ebollizione per 10 min.). Si conoscono 7 varianti antigeniche della tossina (da A a G), di cui A, B, E, F sono i tipi più frequentemente responsabili dei casi di intossicazione umana. La tossina viene assorbita dall’intestino, diffonde per via ematica e agisce a livello della giunzione neuromuscolare e delle terminazioni colinergiche del sistema nervoso periferico, impedendo il rilascio di acetilcolina e provocando conseguente paralisi flaccida. 9 Diagnosi: si effettua la ricerca della tossina nell’alimento sospetto e nel siero del paziente. Terapia, controllo e profilassi: ancor oggi non si può far nulla per curare questa intossicazione se non prevenirla oppure cercare di agire prontamente mediante la somministrazione di una miscela di siero antitossico contenente anticorpi per le tossine A, B, E, F. Clostridi della gangrena gassosa (Clostridi istotossici) I principali clostridi produttori di tossine e responsabili di gangrena gassosa sono: C.perfringens, C.septicum, C.chauvoei, C.oedematiens, C.histolyticum e C.sordellii. La gangrena gassosa consiste nell’infezione ad opera di alcuni clostridi di una preesistente lesione traumatica, a partire dalla quale i batteri provocano, mediante l’azione di enzimi e tossine citolitiche (es. tossina α di C.perfringens), necrosi tissutale e una condizione tossica generale. La zona che circonda il focolaio infetto appare edematosa e alla palpazione consente di apprezzare un caratteristico crepitio dovuto all’accumulo di gas nel sottocutaneo, prodotti dal metabolismo di tipo fermentativo dei batteri. Per l’identificazione dei clostridi si ricorre all’isolamento colturalein terreni incubati in anaerobiosi. La terapia medica consiste nella somministrazione di antibiotici e di un antisiero polivalente . Il C. perfringens, oltre a rappresentare uno dei più frequenti e pericolosi agenti etiologici della gangrena gassosa, può essere causa di intossicazioni alimentari, clinicamente caratterizzate da vomito e diarrea, conseguenti all’ingestione di alimenti contaminati dal batterio e nei quali il batterio libera i propri prodotti tossici. I cibi più frequentemente responsabili sono carni cotte , contaminate da spore termoresistenti prima della cottura oppure dalle forme vegetative o dalle spore stesse dopo il trattamento. CORINEBATTERI Caratteristiche: bacilli Gram + o Gram variabili (facilmente decolorabili per un’azione prolungata dell’alcool), asporigeni, aerobi-anaerobi facoltativi, immobili, catalasi +. I Corinebatteri frequentemente mostrano al loro interno delle granulazioni costituite da polimetafosfati, dette granuli metacromatici, disposti alle estremità della cellula batterica. Al microscopio questi bacilli possono assumere delle disposizioni caratteristiche: a palizzata, disposti parallelamente gli uni accanto agli altri a lettere cinesi, uniti per le estremità con angolazioni diverse Habitat e diffusione: i Corinebatteri sono largamente distribuiti in natura: si ritrovano comunemente nel suolo e nella acque, nonchè sulla pelle e sulle mucose dell’uomo. Terreno di coltura: crescono in terreni addizionati con siero o sangue e in terreni contenenti concentrazioni di tellurito di potassio tossiche per la maggior parte degli altri batteri, proprietà sfruttata per allestire terreni selettivi per il loro isolamento. 10 Corynebacterium diphtheriae Caratteristiche: definito anche bacillo di Loeffler, rappresenta l’agente eziologico della difterite, patologia ad appannaggio pressoché esclusivo dell’età infantile ed ormai praticamente assente in tutti i Paesi industrializzati, nei quali la vaccinazione dei soggetti in età pediatrica è estesamente praticata. Caratteristiche antigeniche: nella parete cellulare, legate al peptidoglicano, si ritrovano numerose quantità di polisaccaridi formati da arabinogalactani, esterificati con acidi grassi a lunga catena, analoghi agli acidi micolici dei micobatteri, formando il così detto antigene O. Inoltre più superficialmente è presente uno strato proteico ed una notevole quantità di esteri del trealoso che costituiscono l’antigene K, tipo specifico, che consente di dividere i corinebatteri difterici in 4 tipi diversi. Fattori di virulenza: i bacilli difterici rimangono localizzati nel focolaio infiammatorio senza alcuna tendenza a diffondere nel sangue o in sedi anatomiche non contigue, mentre l’esotossina da essi prodotta diffonde per via ematica in tutto l’organismo, provocando gravi lesioni a carico del miocardio, del fegato e ledendo nervi cranici e periferici. La tossina esplica la propriaa azione inibendo la sintesi proteica. E’ formata da due frammenti: uno inattiva il fattore di allungamento EF-2, impedendo l’incorporazione degli aminoacidi nelle catene polipeptidiche in accrescimento, l’altro facilita il passaggio del primo frammento attraverso la membrana cellulare. Principali patologie: Difterite: consiste nell’ infiammazione localizzata di una mucosa, il cui epitelio va incontro a necrosi e viene inglobato in un essudato ricco di leucociti e fibrina, dando così luogo alla formazione di una cotenna o pseudomembrana grigiastra, che aderisce tenacemente al connettivo sottomucoso. Generalmente l’infezione difterica interessa il naso-faringe, tonsille, velopendulo, ugola e, occasionalmente, la congiuntiva, l’orecchio medio e, nei casi tropicali, la cute. La fonte d’infezione è costituita, oltre che dagli ammalati di difterite, soprattutto dai portatori (naso-faringei) sani di C.diphtheriae. Diagnosi: il reperto di bacilli Gram+ con la tipica morfologia e l’aggruppamento dei corinebatteri, in un preparato microscopico allestito da un frammento di pseudomembrana, può essere sufficiente per avanzare il sospetto di difterite. In tutti i casi la diagnosi deve essere confermata tramite un adatto esame colturale, utilizzando il terreno di Loffler (siero di vitello coagulato) nel quale i bacilli difterici crescono molto rapidamente rispetto agli altri batteri contaminanti il materiale in esame (essudato naso-faringeo) Terapia, controllo e profilassi: Il Corynebacterium diphtheriae risulta sensibile alle penicilline, alle cefalosporine e alle tetracicline, tuttavia nella terapia della difterite il solo trattamento con antibiotici non è sufficiente a garantire la guarigione. Infatti lo scopo principale della terapia deve consistere nell’impedire che la tossina già prodotta e presente nei liquidi dell’organismo al momento dell’intervento terapeutico si leghi alle cellule. Ciò è possibile mediante l’impiego del siero antidifterico, contenente anticorpi anti-tossina. L’immunizzazione attiva contro la difterite si pratica attraverso la somministrazione di vaccini a base di anatossina. 11 LISTERIE Caratteristiche: si tratta di un genere di incerta classificazione. Nei terreni di coltura si dispongono a palizzata o a V e per tale ragione sono state assimilate ai corinebatteri dai quali però oggi sono tenuti separati. Habitat e diffusione: sono largamente distribuite in natura: possono essere isolate dal suolo, dalle acque di scarico e dal materiale vegetale in decomposizione. Terreno di coltura: la crescita delle listerie si ottiene su terreni ricchi di sangue, meglio se addizionati con glucosio. La listeria monocytogenes è capace di crescere anche a basse temperature (fino a 4°C). Listeria monocytogenes Caratteristiche: piccoli bacilli Gram+, pleomorfi, aerobi-anaerobi facoltativi, acapsulati, asporigeni, catalasi + , mobili per la presenza di flagelli polari. La L. monocytogenes deve la sua denominazione al fatto che le infezioni da essa provocate nell’uomo e negli animali sono caratterizzate da un elevato numero di grossi monociti nel sangue circolante. L’infezione da L.monocytogenes è diffusa tra gli animali, mentre l’uomo è un’ospite accidentale e l’infezione avviene, nella maggior parte dei casi, tramite l’ingestione di alimenti provenienti da animali infetti: carni fresche, insaccati, latticini, etc. Fattori di virulenza: • emolisina tiol-dipendente, la cui azione emolitica è ben evidenziabile in piastre di agar-sangue, ma non sembra rilevante per l’attività patogena in vivo. • lipidi della parete cellulare, sono in grado di alterare il metabolismo sia dei carboidrati, determinando una riduzione della gluconeogenesi e un diminuito tasso di glucosio circolante, sia delle proteine, probabilmente antagonizzando l’azione degli ormoni adrenocorticali. • il gliceride A, sembra il responsabile dell’intensa risposta monocitica presente in tutte le infezioni da Listeria. Principali patologie: 9 meningite purulenta 9 meningoencefalite 9 setticemia Circa il 50% dei casi, tuttavia, è rappresentato da infezioni perinatali che si verificano, in donne portatrici vaginali di Listeria, durante l’ultimo periodo della gravidanza, a seguito di un notevole tropismo del batterio per il feto e gli annessi fetali. Le infezioni intrauterine si traducono nell’interruzione della gravidanza e il quadro più frequente è quello delle infezioni nell’epoca del parto. Diagnosi: questi microrganismi vengono identificati nei materiali patologici mediante isolamento colturale in terreni comuni, facendo precedere la semina del materiale in esame da un periodo di preincubazione in brodo a 4°C È importante effettuare una diagnosi differenziale con i corinebatteri pseudodifterici e gli enterococchi: i primi sono immobili mentre gli enterococchi sono catalasi negativi. 12 BORDETELLAE BORDETELLA PERTUSSIS Caratteristiche:cocco-bacillo Gram-, capsulato, aerobio obbligato; l’emolisi dei terreni contenenti sangue è tipica dei ceppi virulenti. Il batterio sopravvive solo per breve tempo al di fuori dell’organismo umano. Fattori di virulenza: • pili, permettono al patogeno di aderire alle cellule ciliate dell’epitelio respiratorio • emoagglutinina filamentosa, media l’adesione alle cellule epiteliali ciliate • tossina per tossica, stimola la linfocitosi, la secrezione di insulina, la sensibilizzazione all’istamina, è dotata di attività ADP-ribosilante e ha un meccanismo d’azione simile a quello della tossina colerica. • tossina adenil ciclasi, provoca un aumento dell’AMPc intracellulare • tossina dermonecrotica, induce vasocostrizione • emolisina • citotossina tracheale, inibisce la sintesi di DNA nelle cellule ciliate • lipopolisaccaride della parete cellulare Principali patologie: - Pertosse, si tratta di una patologia tipica della prima infanzia e dell’età scolare, caratterizzata da accessi di tosse parossistici, associati a fenomeni di broncospasmo, che provocano un tipico quadro di difficoltà inspiratoria (“urlo”) e accompagnati da vomito, cianosi e convulsioni. Il periodo di incubazione è generalmente di due settimane. La trasmissione è elusivamente interumana e avviene per via respiratoria a partire dai pazienti in fase precoce di malattia. Diagnosi: il migliore campione di materiale biologico per la ricerca della bordetella è rappresentato dal liquido di lavaggio nasale,in alternativa i tamponi naso-faringei o le goccioline del paziente emesse durante gli attacchi di tosse. Per l’identificazione del patogeno si può ricorrere a: 9 esame colturale 9 test di immunofluorescenza Terapia e profilassi: la somministrazione di eritromicina nelle fasi precoci dell’infezione può aiutare ad eliminare il microrganismo e ha un valore profilattico, al contrario, dopo l’inizio della fase parossistica, la terapia antibiotica non migliora il decorso clinico. Può essere utile somministrare ossigeno e sedativi della tosse. E’ disponibile un vaccino antipertosse acellulare dotato di una buone efficacia protettiva. BRUCELLE Caratteristiche: cocco-bacilli Gram-, asporigeni, immobili, aerobi, raramente capsulati, crescono meglio nei terreni arricchiti di liquidi organici. Le Brucelle sono patogene per 13 varie specie di mammiferi, in cui provocano infezioni subacute o scarsamente sintomatiche per poi essere eliminate nel sangue e nelle urine. Delle sei specie di brucelle conosciute, solo tre possono trasmettersi all’uomo: 9 -B.melitensis 9 -B.abortus 9 -B.suis Caratteristiche antigeniche : - antigene polisaccaridico A - antigene polisaccaridico M Fattori di virulenza: - capacità di resistere alla fagocitosi e di sopravvivere nei monoliti - endotossina - azione allergizzante di alcune componenti batteriche Principali patologie: Brucellosi, si tratta di una patologia alento decorso, caratterizzata da un lungo periodo di incubazione (1-6 settimane) a cui segue l’insorgenza di febbre ondulante, astenia, linfoadenomegalia, splenomegalia, mialgie e dolore nei movimenti, soprattutto a carico della colonna vertebrale. L’uomo si infetta mediante: -ingestione di latte non pastorizzato -contatto diretto con animali infetti, attraverso cute e vie respiratorie Diagnosi: per l’esame colturale viene utilizzato sangue o materiale bioptico (linfonodi, midollo osseo). Si può anche ricorrere alla ricerca degli anticorpi mediante una reazione di agglutinazione in cui il siero del paziente viene cimentato, a varie diluizioni, con una sospensione di brucella uccisa (reazione di Wright). Terapia e profilassi: le Brucelle sono molto sensibili alle tetracicline. YERSINIE YERSINIA PESTIS Caratteristiche: cocco-bacillo Gram-, asporigeno, immobile, capsulato, aerobio-anaerobio facoltativo, cresce bene nei terreni di coltura arricchiti di siero o sangue. Caratteristiche antigeniche: 9 frazione I o antigene capsulare, di natura proteica o glicoproteica, dotata di potere antifagocitaria. 9 antigene V e antigene W, localizzati sulla superficie cellulare, partecipano all’azione antifagocitaria Fattori di virulenza: -attività antifagocitaria degli antigeni superficilali (I,V,W) 14 -tossina “murina”, viene rilasciata in seguito alla morte e alla lisi del batterio insieme all’endotossina Principali patologie: Peste, si tratta di una zoonosi trasmessa all’uomo attraverso la puntura della Xenopsylla cheopis (pulce del ratto), infettatisi per ingestione di sangue di animali infetti. La principale sorgente d’infezione per l’uomo è il ratto. Inoltre, l’infezione si può trasmettere da uomo a uomo mediante la Pulex irritans (pulce dell’uomo) o per via inalatoria. Una volta inoculati dalla puntura della pulce, i batteri si localizzano a livello linfonodale inducendo un’intensa reazione infiammatoria a cui segue colliquazione purulenta. Dai linfonodi migrano a livello del fegato, della milza, dei polmoni e delle meningi. Dal punto di vista clinico, dopo 2-7 giorni di incubazione, insorge la febbre e i linfonodi (soprattutto ascellari ed inguinali) risultano aumentati di volume e dolenti alla palpazione (bubboni). Nei giorni successivi può insorgere una coagulazione intravascolare disseminata (CID) che si associa a ipotensione, insufficienza renale e cardiaca. Diagnosi: - esame diretto al microscopio di preparati colorati col metodo Giemsa - isolamento colturale - reazioni di immunofluorescenza - ricerca degli anticorpi Terapia e profilassi: la Y.pestis è sensibile a streptomicina, cloramfenicolo e tetracicline. Sono disponibili vaccini allestiti con batteri uccisi. MICOBATTERI Caratteristiche: bacilli asporigeni, aerobi obbligati, immobili, sprovvisti di capsula. Tutti i micobatteri sono caratterizzati da acido-resistenza, una particolare caratteristica tintoriale che consiste nella capacità , dopo colorazione con carbolfucsina, di mantenere la colorazione rossa anche se sottoposti a trattamenti decoloranti molto energici come l’esposizione a una soluzione di acido cloridrico al 3% in alcool etilico. Tale proprietà viene sfruttata per l’identificazione dei micobatteri, impiegando il metodo di colorazione di ZiehlNeelsen, mediante il quale i micobatteri sono facilmente apprezzabili come bacilli rossi in campo blu. La proprietà dell’acido-resistenza è determinata dalla particolare ricchezza in lipidi della parete cellulare, che possono rappresentare fino al 30% del peso secco del batterio. Habitat e diffusione: i micobatteri si ritrovano nel suolo, nelle acque, negli animali; sono resistenti all’essiccamento e ai disinfettanti chimici grazie all’alto contenuto di lipidi della parete cellulare. Terreno di coltura: si usano dei terreni molto ricchi a base di tuorlo d’uovo ( LowensteinJensen) e contenenti sostanze che ostacolano lo sviluppo di contaminanti, dal momento che il ritmo di moltiplicazione è estremamente lento rispetto alla maggior parte degli altri batteri, peculiarità che alcuni studiosi mettono in relazione con la particolare struttura della parete cellulare, che rallentando gli scambi metabolici con l’esterno, condiziona il ritmo del metabolismo cellulare. 15 Mycobacterium tuberculosis (bacillo di Koch) Caratteristiche: il M. tuberculosis è l’agente eziologico della tubercolosi; si tratta di un microrganismo intracellulare in grado di crescere e moltiplicarsi all’interno dei fagociti e di utilizzarli come carrier, inibendo la formazione del fagolisosoma. Caratteristiche antigeniche: possiede essenzialmente due classi di antigeni: di natura polisaccaridica e di natura proteica. I primi sono di natura polisaccaridica, soprattutto arabinogalattani , i secondi sono di natura proteica e debolmente immunogeni. I lipidi degli involucri esterni, che costituiscono il 40% della parete, hanno una potente azione adiuvante l’immunogenicità delle porzioni antigeniche polisaccaridiche e proteiche. La risposta immunitaria cellulo-mediata è centrale sia nella resistenza all’ infezione sia nella patogenesi delle lesioni. Fattori di virulenza: • Il fattore cordale: è una sostanza di natura glicolipidica che permette ai bacilli di crescere in ammassi cordonali serpentiniformi • la capacità di resistere al killing intracellulare nelle cellule fagocitarie Principali patologie: Tubercolosi: si contrae per via aerogena, i batteri, una volta raggiunti gli alveoli polmonari, innescano una reazione infiammatoria localizzata, vengono fagocitati dai macrofagi residenti nel tessuto polmonare e presentati ai linfociti T helper per l’attivazione della risposta immunitaria acquisita antigene-specifica. Lo sviluppo della risposta cellulo-mediata riesce a contenere l’infezione attraverso l’attivazione di un caratteristico processo infiammatorio di tipo granulomatoso che si manifesta istologicamente mediante la delimitazione dei batteri da parte di cellule epiteliodi e cellule giganti multinucleate. La lesione, chiamata “tubercolo”, viene circoscritta da un’intensa reazione fibrotica. Nella zona centrale del granuloma tubercolare si instaura una necrosi di tipo caseosa. Tale lesione polmonare, associata al medesimo danno a livello dei linfonodi mediastinici, prende il nome di complesso primario. Nel caso in cui questo complesso non venga completamente sterilizzato, si può assistere, anche a distanza di parecchi anni, ad una riattivazione del complesso primario con la ripresa della moltiplicazione batterica, la formazione di lesione granulomatose multiple confluenti e la possibilità che i micobatteri passino in circolo, determinando la diffusione dell’infezione in altre sedi polmonari o extrapolmonari ( tubercolosi miliare, meningea, renale, ossea). Diagnosi: la ricerca microscopica di un reperto di bacilli acido-resistenti in un preparato colorato con il metodo di Ziehl-Neelsen costituisce una prima evidenza di infezione tubercolare ma solo se il materiale è costituito da espettorato. L’isolamento colturale va allestito sempre, soprattutto in funzione del fatto che è una patologia riemergente e grave. La reazione di Mantoux o intradermoreazione con tubercolina (antigeni proteici) serve a rilevare la presenza dell’immunità cellulo-mediata specifica (allergia ritardata) nei confronti di antigeni proteici del micobatterio. La positività della reazione alla tubercolina, caratterizzata dalla comparsa di una papula eritematosa dopo 24-48 ore dall’inoculazione intradermica, non sta ad indicare un’infezione attiva ma soltanto un precedente contatto con M.tuberculosis, dal momento che l’allergia ritardata si mantiene per tutta la vita, anche quando le lesioni sono guarite. 16 Terapia, controllo e profilassi: la terapia antitubercolare è estremamente complessa e lunga. La terapia iniziale prevede l’impiego combinato di isoniazide, rifampicina, etambutolo e pirazinamide, somministrati quotidianamente per 2 mesi, seguita da una terapia di mantenimento con isoniazide e rifampicina tre volte alla settimana per altri quattro mesi, tenendo conto del fatto che c’è una altissima frequenza di varianti di M. tuberculosis farmacoresistenti. Per l’allestimento del vaccino viene utilizzata una variante apatogena di M. bovis, il così detto bacillo di Calmette e Guèrin (B.C.G.),che condivide con in m.tuberculosis gran parte degli antigeni e la cui sommniistrazione, almeno nei paesi industrializzati,è riservata al personale medico-sanitario. Mycobacterium leprae (bacillo di hansen) Caratteristiche: è l’agente eziologico della lebbra. Si tratta di un bacillo acido-resistente che finora non è stato possibile coltivare in vitro e solo recentemente si è riusciti ad allestire un modello sperimentale murino di infezione. Principali patologie: la lebbra è una malattia grave ma facilmente curabile. È una malattia cronica a lungo decorso per via dell’incubazione che può durare alcuni anni. Clinicamente è caratterizzata dalla formazione di granulomi, simili a quelli tubercolari, a livello cutaneo e mucoso, destinati ad andare incontro ad ulcerazione, generando spesso e quindi mutilazioni deformanti. Diagnosi: viene effettuata sulla base delle caratteristiche cliniche e può essere confermata dal reperto microscopico di bacilli acido-resistenti nel citoplasma dei macrofagi (cellule le prose) presenti nel materiale proveniente dai granulomi cutanei o mucosi. Terapia, controllo e profilassi: la malattia si trasmette per contagio interumano diretto. I farmaci utilizzati per la terapia sono derivati dei sulfamidici e rifampicina. MICOBATTERI NON TUBERCOLARI Caratteristiche: i micobatteri non tubercolari possono essere distinti in quattro gruppi principali, in base alla velocità di crescita e alla capacità di produrre cromogeni di colore giallo nei terreni di coltura in presenza o meno di luce: 1- fotocromogeni a crescita lenta ( M.Kansaii, M.marinum), responsabili di infezioni croniche a livello cutaneo e polmonare 2- scotocromogeni a crescita lenta (M.paratuberculosis) 3- non cromogeni o debolmente cromogeni a crescita lenta (M.avium, M.intracellulare, etc), responsabili di gravi infezioni nei pazienti immunodepressi, in particolare affetti da AIDS 4- a crescita rapida (M.fortuitum, M.abscessus), possono causare infezioni dei tessuti molli, infezioni disseminate nei soggetti immunocompromessi, otite media, infezioni polmonari croniche. Diagnosi: si basa sull’isolamento colturale dal materiale patologico in esame 17 Terapia e profilassi: dal momento che le varie specie mostrano una diversa sensibilità nei confronti dei tradizionali farmaci antitubercolari, è opportuno effettuare un antibiogramma prima di dare avvio alla terapia. NEISSERIE Caratteristiche: cocchi Gram-, aerobi-anaerobi facoltativi, immobili, asporigeni, spesso capsulati, catalasi positivi. Le Neisserie presentano una forma reniforme e generalmente tendono a disporsi in coppie (diplococchi) con le facce adiacenti appiattite Habitat e diffusione: l’habitat naturale è rappresentato dalle mucose (particolarmente quelle del nasofaringe) dell’uomo e di numerosi animali a sangue caldo. La maggior parte delle Neisserie sono innocui commensali delle prime vie aeree e solamente due specie sono patogene per l’uomo: N. meningitidis e N. gonorrhoeae Terreno di coltura: le Neisserie crescono nei comuni terreni di coltura, tranne le specie patogene che richiedono terreni arricchiti con sangue cotto ( agar cioccolato) e particolari condizioni di incubazione:notevole grado di umidità ( 50% ) e atmosfera contenente tra il 3-10% di CO2 in quanto sono microrganismi molto fragili e sensibili agli agenti chimici e fisici (particolare fragilità al di fuori dell’organismo umano). Neisseria Meningitidis Caratteristiche: la tipica manifestazione clinica dell’ infezione da N.meningitidis è rappresentata dalla meningite cerebrospinale epidemica, ovvero un’infezione purulenta delle leptomeningiti che si accompagna talvolta a lesioni infiammatorie dell’encefalo e del midollo spinale. Sintomi e segni clinici sono: rigidità nucale, cefalea, febbre, modificazioni del sensorio, nausea, vomito e un caratteristico esantema. L’evoluzione della meningite meningococcica è rapida e talora infausta. L’infezione si contrae per via inalatoria, il meningococco si localizza nel rino-faringe per poi diffondere, attraverso il torrente ematico, alle meningi e al sistema nervoso centrale. La sorgente d’infezione spesso è rappresentata da portatori sani che ospitano l’agente nel rino-faringe senza presentare sintomi della malattia. Caratteristiche antigeniche: la capsula batterica presenta una serie di antigeni che sono stati usati per la classificazione dei gruppi nell’ambito della specie, in tal modo sono stati identificati 13 sierogruppi di meningococchi. A livello della membrana esterna sono presenti antigeni somatici e tra quelli più studiati troviamo un lipooligosaccaride (analogo all’LPS). È stato dimostrato che alcuni epitopi di questo antigene possono essere usati efficacemente come vaccini, inoltre l’individuazione dei vari gruppi è importante per sapere esattamente che tipo di Neisseria è presente in una data popolazione, in modo da individuare idonee strategie profilattiche per combattere le patologie associate. 18 Fattori di virulenza: • • • • la capsula ha azione antifagocitaria, quindi gli Ab diretti contro gli Ag capsulati hanno un valore protettivo endotossina: responsabile del danno vascolare pili: il cui ruolo è quello di agire da ligando nell’attacco di cellule umane di tipo epiteliale ed endoteliale. proteasi: in grado di inattivare le IgA Diagnosi: patognomonico è il reperto di diplococchi gram- nel sedimento liquorale di un paziente che presenta sintomi meningei. L’immunofluorescenza con anti-sieri specifici permette un’identificazione ancora più precisa. Per identificare le colonie è utile la prova delle ossidasi, infatti tali microrganismi, incubati in piastre di agar cioccolato e in presenza di O2 , sono in grado di ossidare composti organici aromatici incolori trasformandoli in composti colorati. Terapia, controllo e profilassi: la terapia della meningite cerebrale epidemica è basata sull’impiego di penicillina e sulfamidici. I preparati sulfamidici vengono anche utilizzati per eliminare la N.meningitidis dal nasofaringe dei portatori e per proteggere i soggetti sani che si trovano in collettività in cui si sono verificati casi di meningite da neisseria. Un vaccino costituito dai polisaccaridi capsulari purificati dei meningococchi di gruppo A, C, Y e W-135 (che comprendono i meningococchi più frequentemente riscontrati in patologia umana) è attualmente in commercio (immunità per 2 anni). Neisseria Gonorrhoeae Caratteristiche: è l’agente eziologico della malattia a trasmissione sessuale più frequente ovvero la gonorrea o blenorragia. Si tratta di un parassita esclusivo della specie umana, in cui si localizza a livello genitale e, a parte alcune eccezioni, si trasmette attraverso i rapporti sessuali. Caratteristiche antigeniche: al momento dell’isolamento la Neisseria gonorrhoeae possiede un antigene capsulare di natura polisaccaridica ad azione antifagocitaria detto antigene K che poi si perde rapidamente nelle colture. Fattori di virulenza: • pili: permettono di aderire alle mucose umane ed inoltre conferiscono una certa resistenza nei confronti dei macrofaci. • antigene K: ha un’azione antifagocitaria proteasi: inattivano le IgA1 • • endotossina: lipopolisaccaride della membrana esterna Principali patologie: nell’uomo la più comune manifestazione clinica della gonorrea è un’ uretrite acuta caratterizzata da disuria e secrezione purulenta. L’infezione può diffondere, per contiguità e per via ematica, provocando una serie di complicazioni, di cui le più frequenti sono: artriti, orchiti (cui può far seguito impotentia generandi per distruzione delle cellule germinali), endocarditi e meningiti. Nell’uomo solo molto raramente l’infezione gonococcica è asintomatica. 19 Nella donna il gonococco si localizza primitivamente a livello delle ghiandole della cervice uterina, delle ghiandole di Bartolini e delle ghiandole di Skeene. L’interessamento uretrale è di solito transitorio. Una grave complicanza nella donna è rappresentata dalla salpingooforite che può portare alla sterilità. La sintomatologia della gonorrea femminile è in genere modesta e può passare a lungo inosservata. Diagnosi: il reperto microscopico di diplococchi “a chicco di caffè”, Gram-, in un essudato purulento di provenienza urogenitale, è di norma sufficiente per avanzare il sospetto diagnostico di infezione gonococcica. Per confermare la nostra diagnosi si effettua l’esame colturale e nei casi in cui l’isolamento non è possibile usiamo la PCR che dà la possibilità di identificare con certezza il microrganismo. Terapia, controllo e profilassi: sia per la terapia che a scopo preventivo (negli esposti al contagio) gli antibiotici d’elezione sono le penicilline. EMOFILI Caratteristiche: bacilli Gram-, asporigeni, capsulati, immobili, aerobi-anerobi facoltativi. Il nome emofili deriva dal fatto che per la loro coltivazione richiedono necessariamente la presenza di sangue nei terreni di coltura. Infatti per tali batteri il sangue rappresenta la fonte di due fondamentali fattori di crescita che non sono in grado di sintetizzare da soli: 9 fattoreV: NAD o NADP ( nicotinamide-adenina-dinucleotide-fosfato) 9 fattore X: gruppo eme, necessario per la sintesi degli enzimi eminici ( citocromi, catalasi, perossidasi,etc.) Habitat e diffusione: gli emofili fanno parte della normale flora del tratto respiratorio superiore dell’uomo. Terreno di coltura: quando si utilizza il sangue nel terreno di coltura, occorre sempre utilizzare sangue riscaldato per un duplice motivo: • solo in questo vengono rilasciati tali fattori • il calore distrugge gli inibitori fisiologici che legandosi ai fattori V e X ne impediscono il rilascio. In piastre di agar-sangue, inoltre, alcuni emofili risultano emolitici per la produzione di un’emolisina solubile. Haemophilus influenzae Caratteristiche:è stato originariamente isolato da soggetti affetti da influenza e per questo motivo ne fu ritenuta erroneamente la causa. Si riconoscono 6 diversi sierotipi suddivisi in base al polisaccaride capsulare (indicato anche con la sigla S.S.S. ossia: solubile specific substance), di cui sicuramente il più importante è rappresentato dal gruppo che possiede una capsula di tipo B, infatti sono gli unici in grado di causare la meningite. Fattori di virulenza: • capsula: è costituita da un’ associazione di zuccheri, quali: ribosio, ribitolo e fosfato (PRP, poliribosio fosfato)e ha potere antifagocitario 20 • • • proteasi: enzimi in grado di distruggere le IgA che svolgono un’azione protettiva a livello delle mucose pili: permettono l’attacco alle cellule epiteliali endotossina Principali patologie: 9 Laringite, è una patologia non molto diffusa ma pericolosa in quanto può determinare un’ ostruzione completa delle via aeree per edema della glottide e quindi la morte per soffocamento. 9 Bronchioliti e polmoniti, soprattutto nei bambini nei paesi in via di sviluppo 9 Meningite, prevalentemente della prima infanzia, dove H.influenzae di tipo b è, insieme a E.coli e agli streptococchi di gruppo B, l’agente etiologico più frequente di infezioni meningee al di fuori delle epidemie da meningococco. Diagnosi: per la diagnosi si ricorre all’isolamento colturale; al momento dell’isolamento il batterio è sempre provvisto di capsula e dà luogo a colonie di aspetto liscio (colonie S), in seguito a coltura in vitro si selezionano rapidamente varianti prive di capsula che formano colonie rugose (colonie R). Nei casi di meningite della prima infanzia si può ricorrere alla ricerca dell’ antigene S.S.S. nel liquor dei pazienti. Terapia e profilassi: il farmaco d’elezione è l’ampicillina. Un vaccino, allestito con il polisaccaride capsulare di H.influenzae di tipo b legato ad un carrier proteico ( anatossina tetanica), è attualmente disponibile. PSEUDOMONAS Caratteristiche: il genere Pseudomonas comprende almeno una trentina di specie, largamente diffuse in natura, patogene per l’uomo, gli animali o le piante. Si tratta di bacilli Gram-, aerobi-anaerobi facoltativi, mobili, ossidasi positivi, inoltre hanno la caratteristica di produrre delle sostanze colorate. Habitat e diffusione: è costituito generalmente dal suolo e dalle acque, ma sono stati ritrovati in una grande varietà di ambienti, soprattutto a livello ospedaliero. Terreno di coltura: crescono facilmente nei comuni terreni di coltura. Pseudomonas aeruginosa Caratteristiche: è il batterio più resistente che esista in natura, vive in quasi tutti gli ambienti e sopporta temperature dai 4 ai 42°C, non teme l’umidità, la siccità e neanche l’azione di disinfettanti. Negli ambienti ospedalieri è la principale causa di infezioni nosocomiali in quanto le sostanze disinfettanti usate per proteggere la strumentazione chirurgica sono a base di ammonio quaternario, in presenza del quale lo P. aeruginosa cresce benissimo. Caratteristica colturale importante è la produzione di almeno due 21 pigmenti diffusibili: fuoresceina, responsabile all’ultravioletto di una forte fluorescenza verdastra, e la piocianina che conferisce la nota colorazione blu-verdastra. Fattori di virulenza: • capsula polisaccaridica, dotata di potere antifagocitario • adesine • endotossina: LPS • esotossina A: ha un’azione simile alla tossina difterica, in quanto blocca la sintesi proteica • esoenzima S: ha attività ADP-ribosilante • fosfolipasi: degrada i lipidi Principali patologie: • infezioni di ferite, soprattutto ustioni • meningiti, in seguito a puntura lombare • infezioni del tratto urinario, in seguito a manovre strumentali • infezioni respiratorie, nei pazienti affetti da fibrosi cistica Diagnosi: si basa sull’isolamento colturale e successiva tipizzazione sierologia. Terapia, controllo e profilassi: si tratta di batteri resistenti nei confronti della maggior parte dei farmaci antibatterici. E’ opportuno iniziare il trattamento antibiotico solo dopo l’isolamento del batterio e l’esecuzione dell’antibiogramma. LEGIONELLE Caratteristiche: bacilli Gram-, aerobi obbligati, mobili, pleomorfi. Alcune specie possono essere distinte in sierogruppi, identificati mediante reazioni di agglutinazione. Habitat e diffusione: possono essere ritrovate in diversi ambienti, tutti caratterizzati dalla presenza di qcque dolci superficiali. In alcune circostanze, mediante la contaminazione dell’acqua di umidificazione degli impianti di condizionamento o di quella usata a scopo industriale e domestico, possono trasmettersi, per via inalatoria, all’uomo. Le legionelle sono relativamente resistenti ai sistemi di clorazione dell’acqua ma riescono a moltiplicarsi solo quando si trovano in serbatoi chiusi (vasche di raccolta, torri di condensa di impianti per l’aria condizionata), in cui sono presenti le sostanze nutritive e la temperatura favorevole. Terreno di coltura: le legionelle sono molto difficili da coltivare, richiedono dei terreni contenenti cisteina e sali di ferro o altri componenti particolari, quali carbone attivo ee estratto di lievito. Il terreno più usato è il BCYE (Buffered Charcoal Yeast Extract). Fattori di virulenza: sono parassiti intracellulari facoltativi che si moltiplicano nei fagosomi dei monoliti e dei macrofagi alveolari. • citotossina: in grado di inibire la fusione del fagosoma con il lisosoma • fosfatasi: blocca la produzione di anione superossido da parte dei neutrofili • Mip (macrophage infectivity protein): proteina di superficie essenziale per penetrare all’interno dei macrofagi 22 • enzimi (fosfolipasi, metalloproteasi): in grado di danneggiare gravemente le cellule parassitate. Principali patologie: • malattia dei legionari, una grave forma di polmonite, spesso associata a lesioni renali ed epatiche. Le legionelle sono responsabili di circa il 5% di tutti i casi di polmonite; di queste il 70-90% è causata da L.pneumophila, seguita dalla L.micdadei. • febbre di Pontiac, quadro clinico simil-influenzale, con tendenza spontanea alla guarigione Diagnosi: può essere posta mediante: -dimostrazione diretta delle legionelle nei materiali patologici -osservazione microscopica di preparati trattati con Ab monoclinali e marcati con fluorescina -impiegpo di sonde molecolari -isolamento colturale -ricerca di Ab specifici Terapia, controllo e profilassi: In vitro le legionelle sono sensibili ad un ampio spettro di farmac. Tuttavia tale sensibilità non sempre si riflette in un’uguale efficacia dei farmaci in vivo. I macrolidi, la rifampicina e i chinolonici sono quelli più efficaci nell’ambito clinico. SPIROCHETE Caratteristiche: sono organismi spiraliformi, dotati di una parete cellulare simile a quella dei Gram- ma molto più flessibile. L’apparato locomotore è formato da uno o più fasci di fibrille, presenti all’interno della cellula (endoflagelli), che, contraendosi, provocano la rotazione e la traslocazione del batterio, consentondogli di muoversi anche su superfici ad alta viscosità. Le spirochete si dividono in due famiglie: 9 Spirochetacae 9 Leptospiraceae Alle Spirochetaceae appartengono cinque generi: Spirochaeta, Cristispira, Treponema, Serpulina, Borrelia. Al genere Borrelia e Treponema appartengono le specie patogene per l’uomo. Alle Leptospiraceae appartengono: alcune spirochete saprofite del suolo e dell’acqua ed altre, genere Leptospira, parassiti degli animali e patogeni per l’uomo. TREPONEMI I treponemi patogeni per l’uomo sono: 9 Treponema pallidum ssp.pallidum, agente eziologico della sifilide 9 Treponema pallidim ssp.endemicum, agente eziologico della sifilide endemica (tipica dei Paesi tropicali, non necessariamente a trasmissione sessuale) 23 9 Treponema pallidum ssp.per tenue, agente eziologico della frambesia (Paesi tropicali) 9 Treponema carateum, agente eziologico del mal del Pinto (malattia cutanea) Tutti i treponemi sono scarsamente resistenti e muoiono rapidamente al di fuori dell’organismo Treponema Pallidum ssp.Pallidum Caratteristiche: Gram-, anaerobio obbligato, mobile. Rappresenta l’agente eziologico della sifilide, una malattia cronica, a trasmissione sessuale e diffusa in tutto il mondo. Principali patologie: - Sifilide o lue, una malattia a trasmissione sessuale e perinatale. Nel decorso della malattia si possono individuare varie fasi: Sifilide Primaria: coincide con il periodo di massima infettività e porta alla comparsa del sifiloma cancroide, una lesione a livello dei genitali esterni che si manifesta dopo 10-20 giorni dal contagio. Generalmente questa lesione (sifiloma primario) va incontro a cicatrizzazione spontanea, passando inosservata. Sifilide Secondaria: insorge dopo 2-4 mesi ed è caratterizzata dalla presenza di un esantema, di lesioni mucose e di una sintomatologia simil-influenzale. Sifilide Terziaria: compare in un terzo dei pazienti non trattati anche a distanza di 10 anni dal sifiloma primario. Questo stadio della malattia è caratterizzato da lesioni istologiche tipiche, definite gomme, che consistono in focolai di infiammazione granulomatosa, costituiti da cellule epitelioidi e cellule giganti, destinati ad andare incontro a necrosi colliquativa. I treponemi possono interessare qualunque organo, coinvolgendo preferenzialmente: - il sistema nervoso, determinando danni neurologici fino allo sviluppo di una sindrome neurologica caratterista, la così detta Tabe dorsale, caratterizzata dalla perdita della sensibilità propriocettiva - il sistema cardiovascolare, con la formazione di aneurismi dell’aorta addominale - la cute La sifilide congenita è la forma che colpisce i soggetti infettati dalla madre durante la gravidanza. Diagnosi: la diagnosi di sifilide può basarsi su: • riscontro microscopico dei treponemi nell’essudato delle lesioni • indagine sierologia finalizzata alla ricerca degli Ab prodotti nei confronti degli antigeni treponemici (aptene di Wasserman o cardiolipina). In questo caso la reazione oggi più usata è quella di flocculazione, nota come VDRL (Veneral Diseases Research Laboratori) I sieri positivi alle prove di flocculazione vengono successivamente saggiati per la ricerca di Ab nei confronti di proteine treponemiche. . 24 Terapia, controllo e profilassi: il T.pallidum è sensibile alla penicillina e a vari altri antibiotici. BORRELIE Si tratta di spirochete trasmesse da un ospite all’altro attraverso la puntura di artropodi ematofagi. Nell’uomo sono responsabili di due quadri clinici: -la febbre ricorrente , trasmessa sia da pidocchi ( B.recurrentis da pediculus humanus humanus) che da zecche. Si tratta di un quadro clinico caratterizzato da episodi febbrili intervallati da altrettanti periodi di remissione. -la borreliosi o malattia di Lyme, determinata dalla B.burgdorferi e trasmessa dalle zecche del genere Ixodes. Nel decorso della patologia possiamo distinguere tre stadi: I) coinvolgimento cutaneo: eritema cronico migrante II) interessamento articolare e cardiaco: oligo artrite migrante e blocco atrioventricolare III) coinvolgimento cutaneo, articolare e nervoso: polineuropatie, poliartrite e acrodermatite cronica atrofizzante. LEPTOSPIRE La L.interrogans rappresenta l’agente eziologico della leptospirosi, una tipica zoonosi, che nell’uomo può determinare quadri clinici di diversa severità, dai più gravi, in seguito al coinvolgimento epatico, renale o meningeo, a lievi forme con sintomi catarrali o addirittura subcliniche. L’uomo si infetta mediante contatto con acque superficiali contaminate dalle urine di animali infetti. VIBRIONI Caratteristiche: bacilli Gram-, mobili per la presenza di un unico flagello, asporigeni, acapsulati, aerobi-anaerobi facoltativi, crescono bene nei comuni terreni di coltura. Habitat e diffusione: sono saprofiti del suolo o commensali di alcuni animali. Vibrio cholerae Rappresenta l’agente eziologico del colera. All’osservazione microscopica presentano una caratteristica incurvatura lungo l’asse maggiore che conferisce loro l'aspetto di una virgola (Vibrio comma). ); i vibrioni sono dotati di notevole resistenza nell'ambiente esterno, soprattutto in ambiente liquido e possono sopravvivere anche in ambiente moderatamente salino come l'acqua di mare. Oltre ai vibrioni classici ed al vibrione El tor, così chiamato dalla stazione di quarantena araba in cui per la prima volta è stato identificato, manifestazioni cliniche indistinguibili da quelle del colera classico sono provocate da vibrioni appartenenti a sottogruppi fino a non molto tempo ritenuti incapaci di produrre malattia nell'uomo. Uno di questi è il Vibrio 25 cholerae non O1 O139, produttore di una tossina del tutto simile alla quella prodotta dal V. cholerae classico ed El tor, ma nei confronti del quale la vaccinazione è del tutto inefficace. Dopo avere provocato epidemie in Bangla Desh, India e Pakistan, il V. Cholerae non O1 O139 sembra avere (per il momento) esaurito il suo potenziale epidemico. Caratteristiche antigeniche: antigene O, costituito dalla porzione polisaccaridica del lipopolisaccaride della membrana esterna, che permette di dividere i vibrioni in numerosi gruppi sierologici. Fattori di virulenza: -esotossina enterotossica, costituità da due subunità: 9 componente A, responsabile dell’azione tossica, in quanto, attivando l’enzima adenilato-ciclasi, induce la produzione di una notevole quantità di AMP-ciclico nelle cellule della mucosa intestinale. Così facendo, la tossina colerica altera lo scambio di acqua ed elettroliti a livello della membrana plasmatica, provocando la perdita di acqua verso il lume intestinale con conseguente diarrea e disidratazione. 9 Componente B, permette alla tossina di interagire con recettori specifici sulla superficie delle cellule bersaglio. Il legame al recettore consente alla subunità A di attraversare la membrana plasmatici e raggiungere il citosol, dove esplica la sua azione tossica. Principali patologie Colera: caratterizzato da esordio improvviso, diarrea acquosa profusa, vomito, rapida disidratazione, ipotermia . Dopo le prime scariche diarroiche le feci presentano un aspetto ad "acqua di riso" e un odore caratteristico. La perdita di grandi quantità di liquidi con il vomito e la diarrea può provocare stato di shock e decesso. Nei casi gravi non trattati la letalità può arrivare al 50%, mentre con adeguata terapia, consistente principlamente nella somministrazione di soluzioni reidratanti, la letalità del colera è inferiore all'1%. Il periodo di incubazione è nella maggior parte dei casi di 2-3 giorni. Il colera è una malattia a trasmissione oro-fecale e gli alimenti più frequentemente coinvolti sono: il pesce crudo, molluschi e crostacei, frutta e verdura crudi. Talvolta, può instaurarsi uno stato di portatore cronico, con eliminazione dei germi nelle feci da qualche settimana a qualche mese dopo l’infezione e non sono rari, soprattutto in seguito di infezione da V. cholerae Eltor, casi di infezioni inapparenti. Diagnosi: i vibrioni vengono ricercati nel materiale fecale tramite: 9 indagine al microscopio 9 isolamento colturale Terapia e profilassi: sono sensibili a tetracicline, cloramfenicolo, streptomicina e sulfamidici. Oltre alla terapia antibiotica, è fondamentale ripristinare l’equilibrio idroelettrolitico. Nessuno dei vaccini fin’ora allestiti ha dimostrato una buona efficacia protettiva. 26 CAMPYLOBACTER Caratteri: Gram-, mobili, asporigeni, microaerofili, crescono bene nei comuni terreni di coltura. I campilobatteri implicati nella patologia umana sono: • C. jejuni ssp.jejuni • C. coli • C. fetus ssp.fetus (infezioni sistemiche opportunistiche negli immunodepressi) La sorgente d’infezione è rappresentata da numerosi vertebrati, in particolare dai volatili di allevamento;l’uomo si infetta attraverso l’ingestione di carni contaminate e non adeguatamente trattate. Principali patologie - enteriti (C.jejuni e C. coli), sono responsabili di oltre il 25% dei casi di enterite in età pediatrica Diagnosi: ricerca colturale del batterio nel materiale fecale o nel sangue (dal momento che nella fase iniziale dell’infezione è spesso presente una batteriemia o nei casi di infezione sistemica da C.fetus) Terapia e profilassi: sono molto sensibili a macrolidi, penicilline, aminoglicosidi, cloramfenicolo e tetracicline. ELICOBATTERI Helicobacter pylori Caratteristiche: batterio spiraliforme Gram- , microaerofilo, produttore di ureasi, mobile per mezzo di due o più flagelli polari . Habitat e diffusione: il suo habitat naturale è la mucosa gastrica dell’uomo dove riesce a sopravvivere grazie all’azione protettiva del muco che riveste l’epitelio dello stomaco. L’infezione da Helicobacter pylori è una delle infezioni croniche più diffuse nell'uomo. Si contrae prevalentemente nell’infanzia ma ormai è rara tra i bambini dei Paesi industrializzati, mentre è ancora molto frequente nei Paesi in via di sviluppo. In Italia circa il 30% degli adulti risulta infetto, ma tale percentuale cresce con l'aumentare dell'età. L’infezione si trasmette da uomo a uomo per contatto diretto o attraverso l'ingestione di acqua o cibo contaminati e se non trattata tende a cronicizzare. Fattori di virulenza: • capacità di aderire specificamente all’epitelio gastrico • ureasi, determina la formazione di ammoniaca che tampona l’acidità gastrica • mucinasi, priva la mucosa gastrica della funzione protettiva del muco nei confronti del secreto acido • lipasi e fosfolipasi 27 • citotossina, induce una vacuolizzazione nel citoplasma delle cellule della mucosa gastrica Principali patologie: l’infezione da H.pylori provoca inevitabilmente l’insorgenza di una gastrite cronica a localizzazione antrale, generalmente asintomatica sul piano clinico. L'infezione da H. pylori è riscontrata in almeno il 95% dei pazienti colpiti da ulcera duodenale e, in percentuale leggermente inferiore, in quelli affetti da ulcera gastrica: pertanto si ritiene che l'H.pylori rappresenti oggi la causa principale di ulcera gastroduodenale, ricordando, tuttavia, che l’ulcera peptica insorge solo in una quota dei soggetti infetti. Diagnosi: 9 ricerca dell’antigene fecale di H.Pylori 9 breath test all’urea: consiste nell’ingestione di urea marcata con carbonio 13, previa raccolta di un campione di respiro in una speciale provetta. Tale raccolta di respiro viene effettuata anche 30 minuti dopo l’ingestione dell’urea. Esaminando il respiro così raccolto, se la quantità di anidride carbonica marcata è superiore a quella presente nel respiro pre ingestione dell’urea, il test viene considerato positivo per infezione da H. Pylori. Ciò succede perché l’H. Pilori trasforma l’urea marcata in anidride carbonica. 9 Per la diagnosi definitiva è necessario sottoporre il paziente ad una esofagogastroduodenoscopia con biopsia: il frammento bioptico permette di valutare i danni provocati dal batterio, può essere messo in coltura per l’isolamento del patogeno e consente di effettuare l’antibiogramma. Terapia e profilassi:Il trattamento raccomandato per l’eradicazione dell’H.pylori consiste nella somministrazione di tre farmaci per 1- 2 settimane. L’associazione di farmaci utilizzata più frequentemente prevede l’impiego di due antibiotici (amoxicillina e claritromicina o metronidazolo) e un inibitore della pompa protonica per ridurre la produzione gastrica di acido cloridrico. ENTEROBATTERI Caratteristiche: bacilli Gram-, asporigeni, mobili o immobili, quasi sempre provvisti di pili, aerobi-anaerobi facoltativi, crescono nei comuni terreni di coltura. Habitat e diffusione: localizzazione intestinale (uomo e animali) Caratteristiche antigeniche: -antigene O, rappresentato dalla porzione polisaccaridica del lipopolisaccaride della membrana esterna -antigene K, polisaccaridi capsulari ( nelle salmonella è definito antigene Vi) -antigene H, proteine flagellari (solo negli enterobatteri mobili) I principali generi batterici appartenenti agli enterobatteri sono: 28 ESCHERICHIA Il genere Escherichia comprende solo la specie Escherichia coli. Quest’ultima rappresenta la componente più abbondante della flora microbica aerobia-anaerobia facoltativa dell’intestino umano. In base al meccanismo d’azione patogena, possono essere identificati quattro gruppi di E.coli enteritogeni: - ETEC (entero-toxigenic E.coli), i più frequenti agenti eziologici della “diarrea del viaggiatore”. Si localizzano a livello dell’intestino tenue e provocano diarrea acquosa accompagnata da crampi addominali, nausea e febbre mediante la produzione di due tossine: 9 l’enterotossina termolabile (LT) il cui meccanismo d’azione è sovrapponibile a quello della tossina colerica 9 l’enterotossina termostabile (ST) - EPEC (entero-pathogenic E.coli), responsabili anch’essi di enteriti diarroiche. Si localizzano nel tenue e, aderendo agli enterociti, determinano la distruzione dei microvilli dell’epitelio intestinale. - EIEC (entero-invasive E.coli), si localizzano a livello del colon e penetrano nelle cellule della mucosa intestinale, inducendo un’intensa reazione infiammatoria e un quadro clinico di tipo dissenterico. - EHEC (entero-hemorrhagic E.coli), aderiscono alle cellule epiteliali della mucosa del colon e liberano due potenti citotossine: 9 -VEROTOSSINA 1 o SLT1 (shiga –like toxin 1), identica alla tossina prodotta da Shigella dysenteriae di tipo 1 9 -VEROTOSSINA 2 o SLT 2, antigenicamente differente dalla precedente Le tossine, diffondondendo attraverso la mucosa, raggiungono il torrente ematico e si legano a specifici recettori sulla superficie delle cellule endoteliali che in tal modo vengono danneggiate. Le lesioni si localizzano a livello di: 9 colon: determinando colite emorragica o dissenteria bacillare 9 sistema nervoso centrale 9 rene: insorgenza della sindrome uremico emolitica, caratterizzata da insufficienza renale acuta, anemia emolitica e trombocitopenia. Caratteristiche antigeniche: antigene O, K , H, permettono di dividere gli stipiti di E.coli in numerosi sierotipi Principali patologie: • infezioni endogene delle vie urinarie, determinate, in particolare, dai sierotipi provvisti di fimbrie o pili e di cui E. coli rappresenta l’agente eziologico più frequentemente responsabile • infezioni intestinali, contratte per ingestione di alimenti contaminati dal materiale fecale di individui affetti. Ricordiamo che: EPEC e ETEC, si localizzano nel tenue e determinano enteriti diarroiche EHEC e EIEC, si localizzano nel colon e sono responsabili di enteriti dissenteriche • meningite neonatale 29 SHIGHELLE Germi molto sensibili ai comuni detergenti e disinfettanti, ma che nell'ambiente esterno possono presentare gradi variabili di resistenza, soprattutto quando sono contenuti in materiale organico Possono essere distinte in quattro specie: Sottogruppo A: S.dysenteriae (10 sierotipi) Sottogruppo B:S.flexnery (8 sierotipi) Sottogroppo C:S.boydii (15 sierotipi) Sottogruppo D:S.sonney (2 sierotipi) Fattori di virulenza: Le Shigelle penetrano nelle cellule dell’epitelio intestinale e raggiungono la lamina propria dove si moltiplicano ad esplicano la loro azione patogena, senza mostrare alcuna tendenza a diffondere in altri distretti dell’organismo e nel torrente ematico. L’azione tossica è determinata dal rilascio della componente lipopolisaccaridica della parete cellulare (endotossina) e, nel caso della Shigella dysenteriae tipo 1, di una esotossina termolabile, nota come “tossina di Shiga”. Quest’ultima è costituita da : • • subunità A, inibisce in modo irreversibile la sintesi proteica, inattivando la subunità ribosomiale 60S. subunita B, media il legame al recettore sulla cellula bersaglio Principali patologie: - dissenteria bacillare, caratterizzata da diarrea, febbre, nausea, dolori addominali, tenesmo. Nei casi tipici, le feci contengono sangue, muco e pus. La letalità, nei casi non trattati, si aggira intorno al 10-20%. Il periodo di incubazione delle shigellosi è di 1-3 giorni (nel caso di infezione da S. dysenteriae tipo 1, la forma più severa, può arrivare ad una settimana). La dissenteria viene contratta tramite l'ingestione di acqua o di alimenti contaminati da materiale fecale di individui infetti (malati o portatori sani o convalescenti), come ad esempio: molluschi e crostacei crudi, latte non pastorizzato , verdure. Le mosche possono fungere da vettori passivi dei germi patogeni. L'uomo, malato o portatore, rappresenta l'unica sorgente di infezione. SALMONELLE Le principali varianti sierologiche o serovar sono: • S.typhi • S.paratyphi A • S.paratyphi B • S.parathipy C • S.typhimurium • S.enteritidis 30 Le Salmonelle sono dotate di una notevole resistenza nell'ambiente esterno, soprattutto se contenute in materiali organici e possono persistere per mesi nei liquami e nel fango; resistono a lungo anche nell'acqua e nel ghiaccio. Le S.typhi e paratyphi (A, B, C) sono patogene solo per l’uomo e sono responsabili di salmonellosi sistemiche che si trasmettono direttamente da uomo a uomo per via orofecale. Gli altri serovar ( es:S.enteritidis) vengono invece definiti ubiquitari, in quanto diffusi tra gli animali di allevamento, e sono responsabili di gastroenteriti (salmonellosi minori) con tendenza alla guarigione spontanea e provocate dall’ingestione di cibi carnei o di uova provenienti da animali infetti. Principali patologie: -febbre tifoide o tifo addominale: è determinata dalla S.typhi per ingestione di alimenti (mitili, frutta, verdura, latte non pastorizzato) contaminati dal materiale fecale di malati o portatori. Le mosche possono fungere da vettori passivi dei germi patogeni. Il quadro clinico è caratterizzato da esordio insidioso, febbre elevata, cefalea, malessere generale, anoressia, bradicardia, esantema papuloso al tronco, tosse secca, stipsi o diarrea. L'infezione può decorrere in forma sub-clinica e il 2-5% dei pazienti diventa portatore cronico, potendo eliminare le salmonelle nelle feci per molti mesi o addirittura anni (il batterio persiste a livello della colecisti). Il periodo di incubazione è in genere di 1-3 settimane. KLEBSIELLA La specie più importante è Klebsiella pneumoniae. Si tratta di un commensale delle prime vie aeree dell’uomo che, in individui già affetti da patologie respiratorie, può determinare l’insorgenza di polmoniti. Inoltre può essere causa in infezioni dell’apparato urinario e gastrointestinale. YERSINIE Si tratta di batteri patogeni nei confronti di varie specie animali dalle quali possono trasmettersi all’uomo (zoonosi). Esistono 3 specie coinvolte nella patologia umana: 9 Y.pestis 9 Y.pseudotuberculosis 9 Y.enterocolitica PROTEUS Sono batteri saprofiti del suolo e componenti della flora microbica intestinale dell’uomo. 31 Principali patologie: 9 -infezioni urinarie 9 -infezioni delle vie respiratorie (nei pazienti debilitati possono postare a sepsi) 9 -infezioni nosocomiali RICKETTSIE Comprendono due generi batterici diversi: 1-genere Rickettsia Caratteristiche: batteri pleomorfi Gram- di dimensioni inferiori ai comuni batteri, parassiti endocellulari obbligati, immobili, acapsulati, si colorano bene con il metodo di Giemsa o di Machiavello (in quest’ultimo caso le Rickettsie si colorano di rosso in campo blu). Esistono otto specie patogene per l’uomo e la trasmissione dell’infezione avviene attraverso la puntura o il morso di artropodi ematofagi (zecche, pidocchi, pulci, acari). Le Rickettsie sono caratterizzate dalla capacità di moltiplicarsi in diversi tipi di artropodi (vettori) e dal loro permanere in serbatoi naturali di uno o più ospiti costituiti da animali a sangue caldo (roditori, cani), tra i quali però l’uomo rappresenta solo un ospite accidentale. L’azione patogena si esplica principalmente mediante il danno vascolare prodotto dalle Rickettsie, in quanto tali batteri si moltiplicano all’interno delle cellule endoteliali di arteriole e capillari determinando l’insorgenza di processi vasculitici con conseguente trombosi, rottura vascolare e necrosi tissutale. Le lesioni vascolari sono particolarmente evidenti a livello cutaneo ma non risparmiano numerosi altri organi. A livello cerebrale e cardiaco è possibile osservare la comparsa, in corrispondenza dei piccoli vasi, di noduli caratteristici costituiti da aggregati di linfociti, polimorfonucleati e macrofagi. Principali patologie: Rickettiosi umane, si tratta di patologie acute caratterizzate da esordio improvviso, febbre , cefalea, mialgie e brividi. Inoltre lo spiccato tropismo vascolare di questa classe batterica è responsabile della comparsa di una tipica eruzione esantematica associata a segni di una vasculite periferica focale disseminata. Possiamo distinguere. -gruppo del dermotifo: tifo esantematico e tifo murino -gruppo della febbre maculosa: febbre maculosa delle Montagne Rocciose, Febbre bottonosa del Mediterraneo, Rickettiosi vescicolare -Febbre fluviale del Giappone Diagnosi: -isolamento diretto del patogeno, mediante coltivazione in substrati cellulari o inoculazione in animali da laboratorio -ricerca degli anticorpi specifici, mediante fissazione del complemento, reazione di agglutinazione con antigeni specifici e reazione di agglutinazione di Weil-Felix. -test di immunofluorescenza, impiegati sia per l’identificazione diretta dei batteri nei tessuti e nei liquidi corporei che per la ricerca indiretta attraverso la titolazione degli anticorpi. 32 Terapia e profilassi: le Rickettsie risultano sensibili a tetracicline e cloramfenicolo. 2-genere Coxiella Comprende un’unica specie: C.burnetii Caratteristiche: cocco-bacilli o bacilli, sprovvisti di capsula e flagelli. A differenza delle altre rickettsie, la trasmissione del patogeno non richiede l’intervento di un artropode vettore. L’uomo contrae l’infezione da animali domestici (pecore, mucche, capre) per via aerea o attraverso l’ingestione di alimenti provenienti da animali infetti (latte, carne). Principali patologie: -Febbre Q, caratterizzata da esordio improvviso, febbre elevata, brividi, cefalea frontale, mialgie e malessere generale. Dopo una breve fase batteriemica, il batterio può localizzarsi a livello di. -Apparato respiratorio (polmonite interstiziale con dolore toracico, tosse secca e rantoli crepitanti) -Rene (nefrite) -Apparato urogenitale (orchiepididimiti, uretriti) -Sistema nervoso (neuriti, meningoencefaliti) -Placenta (aborti, malformazioni fetali) -Apparato cardiovascolare (endocarditi) Diagnosi: -isolamento diretto dal sangue o dall’espettorato -ricerca degli anticorpi Terapia e profilassi: la terapia d’elezione della febbre Q si basa sull’impiego di macrolidi, cloramfenicolo e tetracicline. CLAMIDIE Caratteristiche: microrganismi di forma sferoidale Gram-, parassiti intracellulari obbligati, immobili. Nel ciclo di sviluppo delle Clamidie possiamo distinguere due forme biologiche: 9 -corpo elementare, rappresenta la forma infettante extracellulare, in grado di legarsi a specifici recettori espressi sulla superficie della cellula eucariotica, in cui penetra mediante un processo di fagocitosi messo in atto dalla cellula stessa. All’interno del fagosoma, il corpo elementare si ingrandisce e si modifica, trasformandosi nel corpo iniziale o reticolare 9 -corpo iniziale o reticolare, rappresenta la forma intracellulare, in grado di moltiplicarsi all’interno della cellula e, in un secondo momento, di riorganizzarsi in corpi elementari che si liberano nell’ambiente attraverso la rottura della cellula, iniziando un nuovo ciclo. Caratteristiche antigeniche: -MOMP ( major outer membrane protein), una proteina della membrana esterna e, probabilmente, il principale determinante antigenico di questa classe batterica; infatti anticorpi contro di essa hanno un’azione neutralizzante l’infettività. -lipopolisaccaride, è un antigene di gruppo (genere-specifico) Principali patologie: Le specie appartenenti al genere Clamidia sono tre: 33 1) C. trachomatis, il cui ospite naturale è l’uomo e rappresenta l’agente eziologico di: -tracoma endemico, una cheratocongiuntivite cronica, contratta per contagio interumano, che esordisce con lacrimazione, secrezione muco-purulenta, iperemia congiuntivale, ipertrofia follicolare e può portare a cicatrizzazione della congiuntiva, deformazione della palpebra e perdita della vista. -congiuntivite da inclusi del neonato e dell’adulto, si contrae attraverso il contatto con secrezioni genitali infette -uretrite non gonococcica, una delle malattie veneree più diffuse nei Paesi industrializzati -uretrite post-gonococcica -epididimiti, proctiti -infezioni dell’apparato genitale femminile, quali uretriti, salpingiti, cerviciti e malattia infiammatoria pelvica -linfogranuloma venereo, malattia sistemica a trasmissione sessuale -polmonite interstiziale del neonato, contratta durante il passaggio attraverso il canale del parto infetto 2) C. psittaci, rappresenta l’agente eziologico della psittacosi, una zoonosi trasmessa all’uomo per via aerea, in seguito al contatto con uccelli infetti. Il quadro clinico spesso assomiglia a quello dell’influenza, della polmonite non batterica o della febbre tifoide. Nei pazienti non trattati la mortalità può raggiungere il 20%. 3) C. pneumoniae, è generalmente responsabile di infezioni a carico dell’apparato respiratorio. La principale malattia è rappresentata da una polmonite atipica simile a quella causata da Mycoplasma pneumoniae, comune tra i giovani. Diagnosi: -isolamento delle Clamidie in colture di cellule, riguarda essenzialmente C.trachomatis e si ottiene mediante l’inoculazione del materiale patologico in colture di varie linee cellulari. La presenza del batterio si evidenzia mediante colorazione con liquido di Lugol ,che dimostra la presenza delle tipiche inclusioni ricche di glicogeno, e successiva colorazione con il Giemsa. -ricerca degli anticorpi specifici Terapia e profilassi: gli antibiotici più efficaci sono: tetracicline, cloramfenicolo, eritromicina e rifampicina. MICOPLASMI Caratteristiche: sono i più piccoli procarioti in grado di vivere autonomamente, cioè capaci di crescere in terreni di coltura artificiali privi di cellule viventi. Tuttavia, a differenza degli altri procarioti, sono privi di parete cellulare e possiedono una membrana cellulare contenete steroli. Tali caratteristiche strutturali determinano: -spiccato pleomorfismo -resistenza agli antibiotici che agiscono sulla sintesi della parete cellulare -non possono essere classificati in Gram+ o GramTra i micoplasmi patogeni per l’uomo ricordiamo: 34 M. pneumoniae Rappresenta l’agente eziologico della polmonite atipica primaria, una forma di pneumopatia che interessa soprattutto individui in età giovanile. Il microrganismo aderisce all’epitelio della mucosa respiratoria e produce una tossina citolitica, innescando un’ intensa reazione infiammatoria. Il decorso della patologia può essere occasionalmente aggravato dall’insorgenza di un’anemia emolitica, determinata dalla formazione, come spesso accade in corso di infezione da M.pneumoniae, di autoanticorpi nei confronti degli eritrociti (autoemoagglutinine a freddo). Diagnosi: -isolamento colturale -dosaggio delle emoagglutinine a freddo o degli anticorpi specifici Terapia e profilassi: si tratta di microrganismi sensibili a tetracicline, macrolidi e fluorochinoloni. MICOPLASMI GENITALI Ureaplasma urealyticum Si caratterizza per l’intensa attività ureasica e può essere responsabile di alcune forme di uretrite non-gonococcica, soprattutto negli individui di sesso maschile. 35