Clostridi e clamydie

I Clostridi
FAMIGLIA: Bacillaceae
•Comprende microrganismi sporigeni;
•Comprende numerosi “generi”, tra cui 2 importanti per la patologia
umana:
Clostridium e Bacillus
GENERE: Clostridium
BACILLI, GRAM +, SPORIGENI, RELATIVAMENTE GRANDI,
ANAEROBI OBBLIGATI: i) non producono enzimi in grado di inattivare i
prodotti tossici dell’azoto e dell’ossigeno (catalasi, perossidasi,
superossido dismutasi ecc.); ii) hanno enzimiche operano bene solo
allo stato ridotto.
UBIQUITARI: si moltiplicano nel lume intestinale degli erbivori e le
spore, emesse con lefeci, contaminano l’ambiente sopravvivendo a
lungo (possono essere sparse con il vento e
sono presenti nella polvere)
ALCUNE SPECIE ELABORANO POTENTI ESOTOSSINE
Specie Malattia/tossina prodotta
C. tetani Agente eziologico del TETANO; Tossina tetanica
(tetanospasmina)
C. botulinum Agente eziologico del BOTULISMO, una grave
intossicazionealimentare; Tossina botulinica
C. perfringens Agente eziologico della GANGRENA GASSOSA, una
grave patologia che si sviluppa in seguito all'infezione di ferite con
spore. I microrganismi producono gas in seguito ai processi di
fermentazione ed elaborano numerose tossine ad azione
necrotizzante (es. tossina alfa)
C. difficile Responsabile di una SINDROME DIARROICA associata
all'uso prolungato di antibiotici
I clostridi: batteri sporigeni
Clostridium tetani
Clostridium botulinum
Clostridium perfrigens
Clostridium difficile
anaerobi
Attecchimento e la moltiplicazione favorita da:
1.
necrosi del tessuto e quindi diminuito afflusso di sangue e
quindi di O2
2.
presenza contemporanea di batteri aerobi
3.
Acatalasemia (diminuita concentrazione ematica di catalasi,
enzima che converte il perossido di idrogeno in acqua e
ossigeno)
I clostridi: batteri sporigeni
•
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•
•
Sono bacilli Gram positivi di 3-8 mm di lunghezza
In gran parte sono mobili per la presenza di flagelli peritrichi
Raramente capsulati
Producono spore a localizzazione somatica terminale
Clostridi
Vivono come saprofiti nel suolo
o nell’intestino di alcuni animali
Le infezioni nell’uomo sono dovute a
introduzione accidentale nei tessuti profondi
dei clostridi o delle spore o dell’assunzione con
alimenti di tossine
Clostridium Tetani
Gram + o gram variabile, manca del sistema dei citocromi e
produce ATP, mediante reazioni di fosforilazione del
substrato, fermentando zuccheri e aminoacidi. Poco
virulento, con scarsa capacità di diffusione.
Penetrazione di spore nei tessuti profondi
C.tetani
Penetrazione accidentale
di spore nei tessuti
Localizzazione del C. tetani nel
luogo di penetrazione (non diffonde)
Produzione della Tossina tetanica
Clostridium tetani
Il tetano (tetanos = rigidità) è caratterizzato da spasmi
muscolari (paralisi spastica) con concomitante paralisi
flaccida (muscoli oculari).
Compromissione della funzionalità muscolare a livello
respiratorio (soffocamento dovuto al rigurgito del
contenuto dello stomaco).
Epistotono
Riso sardonico
Clostridium tetani: la tossina
Esotossina con grande affinità per il tessuto nervoso
(membrane sinaptiche dei nervi motori a livello
dei recettori specifici)
Esotossina Legame - mediante i recettori- alle
membrane sinaptiche delle terminazione dei
nervi motori
I recettori sono rappresentati da glicolipidi privi di
fosforo e ricchi di acido sialico, in grado di
“fissare“ la tossina
150Kd
Tossina tetanica
Proteasi intrinseca
H100Kd
L50Kd
È una potente NEUROTOSSINA
Esiste 1 solo tipo antigenico
Struttura: precursore 150 KDa
attivazione mediante taglio
proteolitico ad opera di proteasi
rilasciate dal batterio insieme alla
tossina
Si lega ai gangliosidi delle
Porzione attiva (A): blocco sinapsi inibitorie
cellule nervose (B)
È UN ENDOPEPTIDASI Zn DIPENDENTE che
presenta come bersaglio di azione la
SINAPTOBREVINA, una proteina coinvolta nella
esocitosi delle vescicole sinaptiche
Liberazione impulsi eccitatori
(qualsiasi contrazione muscolare si accompagna alla
contrazione della muscolatura antagonista)
Paralisi spastica
Neurotrasmettitori eccitatori
STIMOLAZIONE
CONTINUA
Diffonde lungo i
cilindrassi dei nervi
motori e raggiunge
il midollo spinale
Neuro–trasmettitori inibitori
dove blocca la
trasmissione a livello
BLOCCATI: inibizione del rilascio di mediatori inibitori comedelle sinapsi
inibitorie (dando
glicina e GABA
luogo ad impulsi
Tale blocco da via libera agli impulsi eccitatori.
eccitatori (paralisi
il blocco degli impulsi inibitori provoca una serie di
spastica)
spasmi generalizzati che interessano i m. estensori e flessori
PARALISI SPASTICA
Clostriudium tetani:
Terapia siero anti-tetanico
Prevenzione: vaccino
Gli anziani sono il gruppo più a rischio perché molti sono privi della
vaccinazione. Ci sono molte persone al di sopra dei 40 anni che non
hanno mai ricevuto una serie primaria del vaccino.
Per mantenerne l’efficacia va comunque ripetuta ogni dieci anni
Vaccinazione obbligatoria: 3°, 5° 11°-12° mese + 12-15 anni
100 persone ogni anno muoiono a causa del tetano (USA)
La maggior parte dei casi si verificano nella prima infanzia (sotto i 5
anni di età) a causa della mancanza di una vaccinazione.
Nei paesi in via di sviluppo (mancanza di vaccinazione) ogni anno
muoiono 800,000 persone
Clostriudium botulinum
Mortale nel 60% dei casi
Intossicazione dovuta ad ingestione di cibi (carni non cotte: la
tossina viene distrutta ad 80°C per 30 min.) contaminati e
nei quali il batterio si moltiplica producendo tossina.
Raramente nelle infezioni da ferite superficiali.
Sono stati identificati otto sierotipi del microrganismo (A, B,
C1, C2,D, E , F, G).I vari sierotipi hanno caratteristiche
diverse di patogenicità per gli uomini e gli animali, ciascuno
di essi elabora una tossina antigeneticamente distinta.
Può trovarsi anche nell’intestino di animali infettati attraverso
soluzioni di continuo della mucosa orale dell’animale a
causa dell’ingestione di foraggio contaminato
Clostriudium botulinum
Gli alimenti epidemiologicamente più importanti sono le
conserve alimentari artigianali, carni conservate non cotte
Il batterio si moltiplica a livello intestinale e libera la tossina. Il
micro-ambiente intestinale (basso potenziale di
ossidoriduazione) permette il processo germinativo)
Tossina: viene assorbita a livello intestinale (non è inattivata
dagli enzimi proteolitici) e agendo a livello della giunzione
neuromuscolare
Impedisce la trasmissione dell’impulso nervoso, con
conseguente paralisi flaccida
Le neurotossine botuliniche (BoNT) sono i
più potenti veleni noti e
sono la causa di tutti i sintomi di una malattia
neuroparalitica, nota come
botulismo.
B
Vescicole contenenti acetilcolina
A
A
Fibra muscolare
La tossina impedisce il rilascio
dell’acetilcolina dalle vescicole
Stimolazione muscolare BLOCCATA
PARALISI FLACCIDA
Morte per paralisi della muscolatura
respiratoria
Clostriudium botulinum
Morte improvvisa del neonato (a causa della
peculiare popolazione batterica nei primi giorni
dopo la nascita )
Negli Stati Uniti si osservano 110 casi di botulino
per anno (dei quali il 25% sono dovuti ad
ingestione di cibo, 72% sono infezioni del
neonato e il rimanente sono dovute a ferite)
Clostriudium botulinum
•
Sintomi: da 6 ore 2 settimane (in media 12- 36 ore) dopo l ‘
ingestione del cibo.
• Diplopia, difficoltà di linguaggio e di deglutizione,
debolezza muscolare dalle spalle, al tronco fino agli arti
inferiori.
• Paralisi respiratoria
Le alterazioni a livello respiratorio e la successiva paralisi
possono richiedere la necessità della terapia intensiva per
settimane
Se diagnosticata presto, i casi vengono trattati con anatossina
in grado di bloccare la tossina circolante
Possono essere usati anche degli emetici per l’eliminazione
meccanica del cibo.
Ricerca della tossina nell’alimento (inoculazione in topi)
Terapia: sieroprofilassi
Clostridium perfrigens
• Gangrena gassosa
• Intossicazioni alimentari
Clostridium perfrigens
•
Determina la gangrena gassosa (lesione traumatica)
La zona circostante il focolaio di infezione appare edematosa
e alla palpazione si avverte un crepitio dovuto all’accumulo
di gas (H2) nel sottocutaneo. Tutte le ferite sono
potenzialmente a rischio di contaminazione
Essendo i clostridi poco virulenti
la loro moltiplicazione è consentita solo da estese zone di
necrosi.
Tossina alfa di C. perfrigens
Clostriudium perfrigens
La malattia è caratterizzata da edema, necrosi, colliquazione e
formazione di gas della parte infetta; si ha anche
sovrapposizione di infezione da piogeni in grado di
aumentare la gangrena. La necrosi può estendersi con
tossicosi generale
Coinvolgimento tessuto muscolare
mio-necrosi
anaerobica. Questa situazione è facilitata dalla
contaminazione di terriccio contenente sali di calcio solubili
(la tossina è una fosfolipasi C che necessita di Ca per il suo
funzionamento).
Identificazione anaerobiosi e identificazione biochimica.
Clinica della gangrena gassosa
Incubazione
Da tre ore ad alcune settimane
Ferita con aspetto gangrenoso e crepitio per presenza di gas
Tossiemia con febbre /38°C, tachicardia, sintomi gastrointestinali,
emolisi massiva, insufficienza renale,delirio
Coma, con successivo exitus del paziente
Clostridium perfrigens
Intossicazioni alimentari
Ingestione di cibi in cui sia presente la tossina (p.i. 8 a
24 ore, mediamente 12 ore)
Sintomatologia: diarrea e vomito
Alcuni stipiti di perfrigens sono in grado di elaborare
una tossina enterotossica che si produce solo in
condizioni in cui sia possibile la sporificazione. Questa
tossina è infatti associata alla tunica sporale con
caratteristica di super antigene.
Intossicazioni alimentari da C. perfrigens
Ceppi enterotossici di C.perfrigens con tossina
enterotossica associata alla tunica sporale
Ingestione cibi contaminati (carni) dalle forme vegetative o dalle spore
Sporulazione e localizzazione all’intestino tenue e produzione
tossina
Aumento permeabilità capillari con diarrea, dolore e vomito
Clostridium difficile: colite pseudomembranosa
•
•
In seguito ad intensi trattamenti antibiotici che modificano la
popolazione batterica intestinale creando condizioni idonee alla
moltiplicazione dei Clostridi
Tossina A
Rottura delle giunzioni inter-cellulari (epitelio mucoso)
Distacco della membrana basale
Eliminazione di liquidi nel lume intestinale
Emorragie (diarrea muco-sanguinolenta)
Le Chlamydie
GENERALITA’
• Le Chlamydie sono un gruppo di microorganismi,
obbligatoriamente intracellulari ,che hanno perso la
capacità di produrre autonomamente l’energia a loro
necessaria ,divenendo “parassiti energetici “ delle cellule
ospiti.
• La famiglia delle Chlamydiaceae comprende un genere,
Chlamydia con tre specie di interesse medico
• C. psittaci
• C.pneumoniae
• C.trachomatis
• le prime due responsabili di infezioni polmonari , la terza
responsabile del linfogranuloma venereo , del tracoma e di
numerose infezioni a prevalente trasmissione sessuale.
Life cycle of C. trachomatis
In un tipico ciclo cellulare sono
riconoscibili due tipi cellulari: una
cellula piccola e densa detta corpo
elementare, la forma infettiva
incapace di dividersi cheè
resistente
all’essiccazione
e
rappresenta
il
mezzo
di
propagazione dell’organismo,
e una cellula più grande e meno
densa, chiamata corpo reticolato,
che si divide per scissione binaria
ed è la forma vegetativa dell
microrganismo.
La trasmissione avviene per via
aerea
Infezione da C.trachomatis
• C.trachomatis rappresenta la più frequente causa di
infezioni sessualmente trasmesse nei paesi sviluppati
con sequele gravi ed impegnative anche da un punto
di vista socio-economico,soprattutto nella malattia
infiammatoria pelvica,infertilità e gravidanza
ectopica.E’stato dimostrato inoltre che,come altre
infezioni dell’apparato genitale, può favorire la
trasmissione sessuale del virus dell’HIV.
• Per quanto detto,è necessario quindi disporre di
opportuni mezzi di controllo e diagnosi.
Diagnosi e campioni biologici
•
•
•
•
•
•
Per una diagnosi ottimale si deve avere a disposizione il
test di riferimento ed il campione biologico più idoneo e
prelevato nel modo corretto.
Il test di riferimento è la coltura cellulare.
I campioni biologici più idonei sono il secreto cervicale ed
uretrale.
L’attuale utilizzo di test di amplificazione genica ed alcuni
recenti test per la determinazione dell’antigene,ha reso
possibile l’utilizzazione di campioni non invasivi,più
facilmente accettati dai pazienti e altrettanto affidabili.
Nell’uomo utilizzando campioni di urina del primo getto si
sono avuti buoni risultati con tutti i test .
Più problematica è invece la diagnosi nella donna,dato che
la localizzazione dell’infezione può essere cervicale ed
uretrale.
C. trachomatis
Infezioni asintomatiche:
70% di donne infette
50% di uomini infetti
Popolazione ad alto rischio:
adolescenti sessualmente
attive (<20 anni)
Concause associate all’infezione da C. trachomatis
Elevato numero di partner sessuali
Nuovi partner sessuali
Mancato uso di dispositivi contraccettivi
Concomitante infezione gonococcica
Uso di contraccettivi orali
Conseguenze cliniche dell’infezione da C. trachomatis
DONNE
50-60 %
Infezione cervicale ed uretrale
30 %
Solo infezione cervicale
5-30 %
Solo infezione uretrale
Cerviciti
Uretriti
Endometriti
Malattia infiammatoria pelvica (PID)
Ascesso ghiandola del Bartolini
Gravidanza extrauterina
Salpingiti
Sterilità
UOMINI
Uretriti
Epididimiti
Artrite
Sindrome di Reiter: artrite,uretrite,congiuntivite,uveite,ulcere orali
NEONATI
Congiuntivite neonatale
Polmoniti
Test diagnostici
1 - Esame colturale
Crescita su cellule Mc Coy
Non produce effetto citopatico
Evidenziazione mediante uso di anticorpi
monoclonali fluorescenti
Sensibilità : 80 – 85 %
Specificità : 100 %
Vantaggi:
test di riferimento
Svantaggi: Risposta tardiva (72 ore)
Laboratorio attrezzato per colture cellulari
Rispetto dei tempi di consegna
trasporto dei campioni
2 - TEST PER LA DETERMINAZIONE DELL’ANTIGENE
2A - Immunofluorescenza diretta (IFD)
2B - Test immunoenzimatici (EIA)
2C - Test rapidi (EIA)
2a - Immunofluorescenza diretta (IFD)
Antigene : MOMP (Proteina maggiore presente sulla
membrana esterna del batterio)
Sensibilità : uomini70 – 100 %
donne 68 – 100 %
Specificità : uomini87 – 99 %
donne 82 – 100 %
Vantaggi:
Svantaggi:
rapido
eseguibile in tutti i laboratori
verifica dell’idoneità del campione
soggettivo
diversi cutt-off
applicabile per un basso numero di campioni
Test diagnostici
Perugia, 4 novembre 2002
2b - Test immunoenzimatici (EIA)
Antigene :
LPS (Lipopolisaccaride genere-specifico)
più abbondante e solubile della MOMP
Sensibilità : uomini65 – 95 %
donne 70 – 100 %
Specificità :
> 90 %
Vantaggi:
Svantaggi:
rapido
Lettura oggettiva
applicabile per un gran numero di campioni
eseguibile in tutti i laboratori
falsi positivi
2c - Test rapidi
LA TECNOLOGIA UTILIZZATA è QUELLA EIA
Vantaggi:
- possono essere eseguiti direttamente presso
l’ambulatorio medico
- risposta disponibile in circa 30 minuti
- nella stessa seduta, in caso di positività, viene
data direttamente la terapia
Svantaggi: - falsi positivi
- non possono essere usati in popolazione a bassa
prevalenza o in soggetti asintomatici
3 - TEST PER LA DETERMINAZIONE DELL’ACIDO NUCLEICO
3A - Test di ibridizzazione
3B - Test di amplificazione genica
3a - Test di ibridizzazione
Sensibilità : 85 %
Specificità : 98 %
Rispetto all’esame colturale
Sensibilità :
77 – 93%
Rispetto ai metodi di amplificazione genica
Vantaggi:
Svantaggi:
rapido
necessita di un test di conferma
3b - Test di amplificazione genica
Vantaggi:
Svantaggi:
Sensibilità :
altissima
Specificità :
> 99%
sensibilità
specificità
laboratorio attrezzato per biologia molecolare
falsi positivi
falsi negativi per la presenza di inibitori
Conclusioni
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Tutta la più recente produzione scientifica indica nei test di
amplificazione genica i metodi di scelta per la diagnosi di
infezione da C.trachomatis negli uomini e nelle donne,nella
popolazione a bassa ed alta prevalenza.
L’utilizzo di campioni diversi da quelli tradizionalmente
saggiati (urine) permette di effettuare screening anche su
gruppi di pazienti che altrimenti sarebbe difficile esaminare,
con un’analisi del rapporto costi-benefici a favore dello
screening.
L’ostacolo all’uso di questi test è rappresentato dal costo,
anche se destinato a diminuire con l’aumento dei prodotti
commerciali a disposizione.
Tuttavia,le urine possono costituire un campione difficile da
gestire, la presenza di inibitori può compromettere il test.