Escherichia coliEscherichia coli

• FAMIGLIA:FAMIGLIA: ENTEROBACTERIACEAE ENTEROBACTERIACEAE

Bacilli gram-negativi, asporigeni, sia mobili che Bacilli gram-negativi, asporigeni, sia mobili che immobili, anaerobi facoltativi, fermentano il glucosio immobili, anaerobi facoltativi, fermentano il glucosio

e il lattosio.e il lattosio.

• GENEREGENERE: ESCHERICHIA: ESCHERICHIA

• SPECIE:SPECIE: E. coliE. coli

NORMALMENTE PRESENTE NEL TRATTO NORMALMENTE PRESENTE NEL TRATTO GASTRO-ENTERICOGASTRO-ENTERICO

ENTEROBACTERIACEAEENTEROBACTERIACEAE

• MICRORGANISMI UBIQUITARIMICRORGANISMI UBIQUITARI

• 30-35% SETTICEMIE30-35% SETTICEMIE

• 70% INFEZIONI DELLE VIE URINARIE70% INFEZIONI DELLE VIE URINARIE

• MOLTE INFEZIONI INTESTINALIMOLTE INFEZIONI INTESTINALI

ENTEROBACTERIACEAE IMPORTANTI ENTEROBACTERIACEAE IMPORTANTI DA UN PUNTO DI VISTA MEDICODA UN PUNTO DI VISTA MEDICO

Citrobacter freundii, Citrobacter koseriCitrobacter freundii, Citrobacter koseri Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacaeEnterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae Escherichia coliEscherichia coli Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Klebsiella oxytoca Morganella morganiiMorganella morganii Proteus mirabilisProteus mirabilis, Proteus vulgaris, Proteus vulgaris Salmonella entericaSalmonella enterica Serratia marcescensSerratia marcescens Shigella sonnei, Shigella flexneriShigella sonnei, Shigella flexneri Yersinia pestis,Yersinia pestis, Yersinia enterocolitica, Yersinia Yersinia enterocolitica, Yersinia

pseudotuberculosispseudotuberculosis

FATTORI DI VIRULENZA COMUNI ASSOCIATI FATTORI DI VIRULENZA COMUNI ASSOCIATI ALLE ENTEROBACTERIACEAEALLE ENTEROBACTERIACEAE

• ENDOTOSSINAENDOTOSSINA• CAPSULACAPSULA• VARIAZIONE DI FASE ANTIGENICAVARIAZIONE DI FASE ANTIGENICA• SEQUESTRO DI FATTORI DI CRECITASEQUESTRO DI FATTORI DI CRECITA• RESISTENZA ALL’UCCISIONE MEDIATA DAL RESISTENZA ALL’UCCISIONE MEDIATA DAL

SIEROSIERO• RESISTENZA ANTIMICROBICARESISTENZA ANTIMICROBICA

RISCONTRATO IN TUTTI I BATTERI GRAM-NEGATIVI

AEROBI ED IN ALCUNI ANAEROBI

(antigene O)

Core

Lipide A

ENDOTOSSINA (LPS)

Porzione tossica

specifico

Costante

Ag K (Vi)

Ag R

MANIFESTAZIONI SISTEMICHE MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DOVUTE ALL’ENDOTOSSINADOVUTE ALL’ENDOTOSSINA

• ATTIVAZIONE DEL COMPLEMENTOATTIVAZIONE DEL COMPLEMENTO• RILASCIO DI CITOCHINERILASCIO DI CITOCHINE• LEUCOCITOSILEUCOCITOSI• TROMPOCITOPENIATROMPOCITOPENIA• COAGULAZIONE INTRAVASALE COAGULAZIONE INTRAVASALE

DISSEMINATADISSEMINATA• FEBBREFEBBRE• DIMINUITA CIRCOLAZIONE PERIFERICADIMINUITA CIRCOLAZIONE PERIFERICA• SHOCKSHOCK• MORTEMORTE

CAPSULACAPSULA

• PROTEZIONE DALLA FAGOCITOSI PROTEZIONE DALLA FAGOCITOSI GRAZIE AGLI ANTIGENI CAPSULARI GRAZIE AGLI ANTIGENI CAPSULARI IDROFILICIIDROFILICI

• ANTIGENI CAPSULARIANTIGENI CAPSULARI: DEBOLI : DEBOLI IMMUNOGENI E DEBOLI ATTIVATORI IMMUNOGENI E DEBOLI ATTIVATORI DEL COMPLEMENTODEL COMPLEMENTO

Antigenic Structure of Enterobacteriaceae

Antigenic Structure of Enterobacteriaceae

(K Ag)

VARIAZIONE DI FASEVARIAZIONE DI FASE

• ANTIGENE CAPSULARE KANTIGENE CAPSULARE K

• ANTIGENE FLAGELLARE HANTIGENE FLAGELLARE H

PROTEZIONE DEL BATTERIO DALLA PROTEZIONE DEL BATTERIO DALLA MORTE CELLULARE ANTICORPO-MORTE CELLULARE ANTICORPO-

MEDIATAMEDIATA

SISTEMI DI SECREZIONE DI SISTEMI DI SECREZIONE DI TIPO IIITIPO III

• SISTEMA EFFETTORE PER RILASCIARE I GENI SISTEMA EFFETTORE PER RILASCIARE I GENI DELLA VIRULENZA IN CELLULE DELLA VIRULENZA IN CELLULE EUCARIOTICHE BERSAGLIOEUCARIOTICHE BERSAGLIO

• MECCANISMO DI INTRODUZIONE COMUNEMECCANISMO DI INTRODUZIONE COMUNE

• ASSENZA: PERDITA DI VIRULENZAASSENZA: PERDITA DI VIRULENZA

SEQUESTRO DI FATTORI DI SEQUESTRO DI FATTORI DI CRESCITACRESCITA

SIDEROFORISIDEROFORI

-ENTEROBACTINA-ENTEROBACTINA

-AEROBACTINA-AEROBACTINA

RESISTENZA AL KILLING RESISTENZA AL KILLING SIERICOSIERICO

• BATTERI VIRULENTIBATTERI VIRULENTI

• INIBIZIONE LISI COMPLEMENTO-INIBIZIONE LISI COMPLEMENTO-MEDIATA (FATTORI POCO DEFINITI)MEDIATA (FATTORI POCO DEFINITI)

RESISTENZA ANTIMICROBICARESISTENZA ANTIMICROBICA

• PASMIDI TRASFERIBILIPASMIDI TRASFERIBILI

• TRASMISSIONE TRA:TRASMISSIONE TRA: BATTERI DELLA STESSA SPECIEBATTERI DELLA STESSA SPECIE GENERIGENERI FAMIGLIE DI BATTERIFAMIGLIE DI BATTERI

CLASSIFICAZIONE DEI CEPPI PATOGENI DI E. coli

CLASSIFICAZIONE SIEROLOGICA:Basata sulla reattività delle molecole della

superficie batterica con vari anticorpi.

• ANTIGENE “O” dell’LPS (lipopolisaccaride) identifica il SIEROGRUPPO del ceppo.

• ANTIGENE “H” del flagello identifica il SIEROTIPO.

• ANTIGENE CAPSULARE “K” (variazione di fase)

CLASSIFICAZIONE DEI CEPPI PATOGENI DI E. coli

CLASSIFICAZIONE BASATA SUI FATTORI DI VIRULENZA: MODALITA’ E FATTORI IMPLICATI NELL’ADESIONE ALLE CELLULE, ALLA PRODUZIONE DI TOSSINE…

FATTORI PRESENTI SU ELEMENTI GENETICI MOBILI

CEPPI PATOGENI DI E. coli

• ETEC: ENTEROTOSSIGENI• EAggEC: ENTEROAGGREGANTI• EPEC: ENTEROPATOGENI• EHEC: ENTEROEMORRAGICI• EIEC: ENTEROINVASIVI• DAEC: DIFFUSAMENTE ADERENTI

PARTICOLARI FATTORI DI PARTICOLARI FATTORI DI VIRULENZA ASSOCIATI CON VIRULENZA ASSOCIATI CON E.coliE.coli

• ADESINE:- Antigeni del fattore di colonizzazione CFA/I, CFA/II e CFA/III- Fimbrie di aderenza aggreganti AAF/I e AAF/II- Proteine formanti fasci (Bfp)- Intimina - Pili P- Proteina Ipa- Fimbrie Dr

• ESOTOSSINE:- Tossine stabili al calore STa e STb- Tossina Shiga Stx-1 e Stx-2- Emolisina HlyA- Tossine labili al calore LT-I e LT- II

EPIDEMIOLOGIA

• BACILLO GRAM-NEGATIVO PIU’ COMUNEMENTE ISOLATO IN PZ AFFETTI DA SETTICEMIA

• RESPONSABILE DELL’80% DELLE INFEZIONI URINARIE E DEL > N. DI INFEZIONI NOSOCOMIALI

• PRINCIPALE CAUSA DI GASTROENTERITI NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO

LA MAGGIOR PARTE DELLE INFEZIONI SONO ENDOGENE CON L’ECCEZIONI DELLE MENINGITI

NEONATALI E DELLE GASTROENTERITI

SINDROMI CLINICHE

►SETTICEMIASETTICEMIA

►INFEZIONI DEL TRATTO URINARIOINFEZIONI DEL TRATTO URINARIO

►MENINGITI NEONATALIMENINGITI NEONATALI

►GASTROENTERITIGASTROENTERITI

►ALTRE AFFEZIONIALTRE AFFEZIONI

SETTICEMIASETTICEMIA

• ORIGINE:ORIGINE:

- INFEZIONI DEL TRATTO URINARIO E INFEZIONI DEL TRATTO URINARIO E GASTROENTERICOGASTROENTERICO

• MORTALITA’MORTALITA’

- ELEVATA IN PZ IMMUNODEPRESSI E - ELEVATA IN PZ IMMUNODEPRESSI E CON INFEZIONI INTRA-ADDOMINALI O CON INFEZIONI INTRA-ADDOMINALI O DEL SNCDEL SNC

INFEZIONI DEL TRATTO URINARIOINFEZIONI DEL TRATTO URINARIO

• ORIGINE: ORIGINE: COLONCOLON

• PER LA > PARTE ASCENDENTIPER LA > PARTE ASCENDENTI

• ASSOCIATE A SPECIFICI SIEROTIPI:ASSOCIATE A SPECIFICI SIEROTIPI:

- Particolarmente virulenti

- Produttori di

a) adesine (pili P, AAF/I, AAF/III e Dr)

b) Emolisina HlyA

Ascending urinary tract infection

Ascending urinary tract infection

MENINGITI NEONATALIMENINGITI NEONATALI

• NEONATI DI ETA’ INFERIORE AD 1 NEONATI DI ETA’ INFERIORE AD 1 MESEMESE

• INFEZIONE ESOGENA INFEZIONE ESOGENA intra partumintra partum

• IL 75% DEI CEPPI DI IL 75% DEI CEPPI DI E. coliE. coli POSSIEDE POSSIEDE L’ANTIGENE CAPSULARE K1.L’ANTIGENE CAPSULARE K1.

ALTRE INFEZIONI OCCASIONALIALTRE INFEZIONI OCCASIONALI

• INFEZIONI (ENDOGENE) DEL DISTRETTO INFEZIONI (ENDOGENE) DEL DISTRETTO ADDOMINALE:ADDOMINALE:

- VIE BILIARI

- APPENDICE ILEOCECALE

- PERITONEO

• AFFEZIONI RESPIRATORIE:AFFEZIONI RESPIRATORIE:

- BRONCHITI

DA SOLA O IN ASSOCIAZIONE AD ALTRI BATTERIDA SOLA O IN ASSOCIAZIONE AD ALTRI BATTERI

GASTROENTERITI

CAUSATE DAI SEGUENTI CEPPI DI

E. coli SUDDIVISI IN 6 GRUPPI:

• ETEC: ENTEROTOSSIGENI• EAggEC: ENTEROAGGREGANTI• EHEC: ENTEROEMORRAGICI• EIEC: ENTEROINVASIVI• DAEC:DIFFUSAMENTE ADERENTI• EPEC: ENTEROPATOGENI

GASTROENTERITI DA ETEC: GASTROENTERITI DA ETEC: E. coliE. coli ENTEROTOSSIGENIENTEROTOSSIGENI

• SITO D’AZIONE:SITO D’AZIONE: INTESTINO TENUE INTESTINO TENUE

• MALATTIAMALATTIA- DIARREA INFANTILE NEI PAESI IN VIA DI DIARREA INFANTILE NEI PAESI IN VIA DI

SVILUPPOSVILUPPO- DIARREA DEL VIAGGIATOREDIARREA DEL VIAGGIATORE

• TRASMISSIONETRASMISSIONEINGESTIONE DI ALIMENTI O ACQUA INGESTIONE DI ALIMENTI O ACQUA

CONTAMINATA DA FECICONTAMINATA DA FECI

MANIFESTAZIONI CLINICHEMANIFESTAZIONI CLINICHE

• DIARREA DOPO 1-2 GIORNI DI DIARREA DOPO 1-2 GIORNI DI INCUBAZIONE E DI DURATA DI 3-4 GIORNIINCUBAZIONE E DI DURATA DI 3-4 GIORNI

• SINTOMI:SINTOMI:- CRAMPI, NAUSEA, VOMITO, E DIARREA CRAMPI, NAUSEA, VOMITO, E DIARREA

ACQUOSA.ACQUOSA.

NON CI SONO ALTERAZIONI DELLA MUCOSA NON CI SONO ALTERAZIONI DELLA MUCOSA INTESTINALE E INFIAMMAZIONE.INTESTINALE E INFIAMMAZIONE.

PATOGENESIPATOGENESI

• 2 CLASSI DI ENTEROTOSSINE:2 CLASSI DI ENTEROTOSSINE:

- TOSSINE TERMOLABILITOSSINE TERMOLABILI (LT-I E LT-II) (LT-I E LT-II)

LT-II NON E’ ASSOCIATA A MALATTIE LT-II NON E’ ASSOCIATA A MALATTIE NELL’UOMONELL’UOMO

- TOSSINE TERMOSTABILITOSSINE TERMOSTABILI (STa E STb) (STa E STb)

STb NON E’ ASSOCIATA A MALATTIE STb NON E’ ASSOCIATA A MALATTIE NELL’UOMONELL’UOMO

I GENI CHE CODIFICANO LT-I E STa SI I GENI CHE CODIFICANO LT-I E STa SI TROVANO SU PLASMIDI TRASFERIBILI TROVANO SU PLASMIDI TRASFERIBILI E POSSONO ANCHE PORTARE I GENI E POSSONO ANCHE PORTARE I GENI CHE CODIFICANO PER LE ADESINE CHE CODIFICANO PER LE ADESINE

(CFA/I, CFA/II E CFA/III)(CFA/I, CFA/II E CFA/III)

I RECETTORI PER QUESTI FATTORI DI I RECETTORI PER QUESTI FATTORI DI COLONIZZAZIONE SONO COLONIZZAZIONE SONO

GLICOPROTEINEGLICOPROTEINE

Composition of subunits of Composition of subunits of enterotoxinsenterotoxins

Composition of subunits of Composition of subunits of enterotoxinsenterotoxins

B LT

membrana

citoplasma

A

GM1

A1

NAD ADPr + nicotinamide

attivazione adenilato-ciclasi

ATP AMPc

Secrezione H2O ed elettroliti

A2

Tossina termolabile

Ganglioside (GM1)

AMPc AMPc

AMPc AMPc

Attività ADP-ribosilante (colera)

B

Stipiti ETEC

Cellule dell’epitelio intestinale

ST

recettore GC: guanilato-ciclasi

GTP cGMP Stimolazione sintesi cGMP

Attivazione delle chinasi

alterato trasporto di ioni NA CL

Tossina termostabile

Stipiti ETEC

GASTROENTERITI DA EIEC: GASTROENTERITI DA EIEC: E. coli ENTEROINVASIVIE. coli ENTEROINVASIVI

• SITO D’AZIONE:SITO D’AZIONE: INTESTINO CRASSO INTESTINO CRASSO

• MALATTIA MALATTIA NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO CARATTERIZZATA INIZIALMENTE DA CARATTERIZZATA INIZIALMENTE DA DIARREA ACQUOSADIARREA ACQUOSA

• RARAMENTE FORMA DISSENTERICARARAMENTE FORMA DISSENTERICA

• TRASMISSIONETRASMISSIONE INGESTIONE DI ALIMENTI O ACQUA INGESTIONE DI ALIMENTI O ACQUA

CONTAMINATA DA FECICONTAMINATA DA FECI

MANIFESTAZIONI CLINICHEMANIFESTAZIONI CLINICHE

• SINTOMI:SINTOMI:- FEBBRE, CRAMPI E DIARREA ACQUOSAFEBBRE, CRAMPI E DIARREA ACQUOSA- FORMA DISSENTERICA: EMISSIONE DI FECI FORMA DISSENTERICA: EMISSIONE DI FECI

SANGUINOLENTESANGUINOLENTE

INFILTRAZIONE INFIAMMATORIA DELLA INFILTRAZIONE INFIAMMATORIA DELLA MUCOSA INTESTINALE CON POSSIBILE MUCOSA INTESTINALE CON POSSIBILE

ULCERAZIONE DEL COLONULCERAZIONE DEL COLON

PATOGENESIPATOGENESI

INVASIONE E DISTRUZIONE PLASMIDE-INVASIONE E DISTRUZIONE PLASMIDE-MEDIATE DELLE CELLULE DI MEDIATE DELLE CELLULE DI RIVESTIMENTO DEL COLONRIVESTIMENTO DEL COLON

GENI GENI pInvpInv, PORTATI DA PLASMIDE, , PORTATI DA PLASMIDE, MEDIANO L’INVASIONE DEL COLONMEDIANO L’INVASIONE DEL COLON

Intestino crasso

E.coli

I batteri invadono le cellule della mucosa (crasso) vengono inglobate da un vacuolo, si moltiplicano all’interno della cellula

Diffusione cell-cell

Distruzione dei tessuti. reazione infiammatoria

STIPITI EIEC

GASTROENTERITI DA EHEC: GASTROENTERITI DA EHEC: E. coli ENTEROEMORRAGICIE. coli ENTEROEMORRAGICI

• SITO D’AZIONE:SITO D’AZIONE: INTESTINO CRASSOINTESTINO CRASSO

• MALATTIA NEI PAESI INDUSTRIALIZZATI:MALATTIA NEI PAESI INDUSTRIALIZZATI:- LIEVE DIARREA SENZA COMPLICAZIONILIEVE DIARREA SENZA COMPLICAZIONI- COLANGITE EMORRAGICACOLANGITE EMORRAGICA- SINDROME UREMICA-EMOLITICASINDROME UREMICA-EMOLITICA

• TRASMISSIONETRASMISSIONE CONSUMO DI CARNE DI MANZO MACINATA COTTA CONSUMO DI CARNE DI MANZO MACINATA COTTA

MALE, O DI ALTRI PRODOTTI BOVINI, DI ACQUA, MALE, O DI ALTRI PRODOTTI BOVINI, DI ACQUA, LATTE NON PASTORIZZATO, SUCCHI DI FRUTTA LATTE NON PASTORIZZATO, SUCCHI DI FRUTTA CONTAMINATI CON FECI BOVINE, VEGETALI CRUDI CONTAMINATI CON FECI BOVINE, VEGETALI CRUDI E FRUTTAE FRUTTA

• INCIDENZAINCIDENZA - PIU’ ELEVATA NEI BAMBINI DI ETA’ - PIU’ ELEVATA NEI BAMBINI DI ETA’

INFERIORE AI 5 ANNIINFERIORE AI 5 ANNI- SOPRATTUTTO NEI MESI CALDISOPRATTUTTO NEI MESI CALDI

• INCUBAZIONEINCUBAZIONE3- 4 GIORNI CON RISOLUZIONE DOPO 3- 4 GIORNI CON RISOLUZIONE DOPO 4-10 GIORNI SENZA TRATTAMENTO4-10 GIORNI SENZA TRATTAMENTO

MANIFESTAZIONI CLINICHEMANIFESTAZIONI CLINICHE

• COLITE EMORRAGICA:COLITE EMORRAGICA:FORTI CRAMPI ADDOMINALI, INIZIALE FORTI CRAMPI ADDOMINALI, INIZIALE

DIARREA ACQUOSA, SEGUITA DA DIARREA DIARREA ACQUOSA, SEGUITA DA DIARREA SANGUINOLENTA; POCA O ASSENTE LA SANGUINOLENTA; POCA O ASSENTE LA FEBBREFEBBRE

• SINDROME UREMICA-EMOLITICASINDROME UREMICA-EMOLITICAINSUFFICIENZA RENALE ACUTA , INSUFFICIENZA RENALE ACUTA ,

TROMBOCITEMIA E ANEMIA EMOLITICA TROMBOCITEMIA E ANEMIA EMOLITICA MICROANGIOPATICAMICROANGIOPATICA

SINDROME UREMICA-EMOLITICASINDROME UREMICA-EMOLITICA

• COMPLICAZIONECOMPLICAZIONE NEL 10% DEI RAGAZZI NEL 10% DEI RAGAZZI INFETTI DI ETA’ INFERIORE AI 10 ANNIINFETTI DI ETA’ INFERIORE AI 10 ANNI

• 3-5% DI 3-5% DI MORTALITA’MORTALITA’

• 30% GRAVI 30% GRAVI SEQUELESEQUELE INSUFFICIENZA RENALE, IPERTENSIONE, INSUFFICIENZA RENALE, IPERTENSIONE,

MANIFESTAZIONI SNCMANIFESTAZIONI SNC

PATOGENESIPATOGENESI• TOSSINE SHIGA: ST-1 E ST-2TOSSINE SHIGA: ST-1 E ST-2

- INDUCONO LESIONI A/EINDUCONO LESIONI A/E- POSSIEDONO UN PLASMIDE DI 60 MDa CHE POSSIEDONO UN PLASMIDE DI 60 MDa CHE

TRASPORTA GENI PER ALTRI FATTORI DI TRASPORTA GENI PER ALTRI FATTORI DI VIRULENZAVIRULENZA

- ST-1ST-1 ESSENZIALMENTE UGUALE ALLA TOSSINA ESSENZIALMENTE UGUALE ALLA TOSSINA SHIGA (SHIGA (S. dyssenteriaeS. dyssenteriae))

- ST-2 ST-2 60% DI OMOLGIA60% DI OMOLGIA- ENTRAMBE SONO CODIFICATE DA ENTRAMBE SONO CODIFICATE DA

BATTERIOFAGI LISOGENIBATTERIOFAGI LISOGENI

PRINCIPALMENTE SIEROTIPO O157:H7PRINCIPALMENTE SIEROTIPO O157:H7

Stx

GB

Vescicola endocitosica

lisosomi

A1: frammento attivo

Legame al ribosoma e distacco di una adenina a livello dell’RNA r (28S)

Blocco sintesi proteica MORTE

Tossina shiga-like

globotriosilceramide

A

A1 A2

Stipiti enteroemorragici EHEC

SINDROME UREMICA-EMOLITICASINDROME UREMICA-EMOLITICA

ASSOCIATA A PRODUZIONE DI Stx-2 CON ASSOCIATA A PRODUZIONE DI Stx-2 CON CONSEGUENTE DISTRUZIONE DELLE CONSEGUENTE DISTRUZIONE DELLE

CELLULE ENDOTELIALI DEL GLOMERULOCELLULE ENDOTELIALI DEL GLOMERULO

• DIMINUZIONE DELLA FILTRAZIONE DIMINUZIONE DELLA FILTRAZIONE GLOMERULAREGLOMERULARE

• INSUFFICIENZA RENALE ACUTAINSUFFICIENZA RENALE ACUTA

GASTROENTERITI DA EAEC: GASTROENTERITI DA EAEC: E. coliE. coli ENTEROAGGREAGANTI ENTEROAGGREAGANTI

• SITO D’AZIONE:SITO D’AZIONE: INTESTINO TENUE INTESTINO TENUE

• MALATTIA NEI PAESI IN VIA DI MALATTIA NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO:SVILUPPO:

DIARREA ACQUOSA PERSISTENTE DIARREA ACQUOSA PERSISTENTE ASSOCIATA A VOMITO, ASSOCIATA A VOMITO, DISIDRATAZIONE E FEBBRE LIEVE DISIDRATAZIONE E FEBBRE LIEVE SPECIE NEI NEONATISPECIE NEI NEONATI

PATOGENESIPATOGENESI

• ADESIONE AGGREGANTE MEDIATA ADESIONE AGGREGANTE MEDIATA DA FIMBRIE AGGREGANTI DI DA FIMBRIE AGGREGANTI DI ADERENZA (AAF/I E AAF/II) PORTATE ADERENZA (AAF/I E AAF/II) PORTATE DA UN PLASMIDEDA UN PLASMIDE

• ACCORCIAMENTO DEI MICROVILLIACCORCIAMENTO DEI MICROVILLI• INFILTRAZIONE MONONUCLEATA ED INFILTRAZIONE MONONUCLEATA ED

EMORRAGICA EMORRAGICA • ASSORBIMENTO DIMINUITO DEI ASSORBIMENTO DIMINUITO DEI

FLUIDIFLUIDI

GASTROENTERITI DA DAEC: GASTROENTERITI DA DAEC: E. coliE. coli DIFFUSAMENTE ADERENTI DIFFUSAMENTE ADERENTI

• SITO D’AZIONE:SITO D’AZIONE: INTESTINO TENUE INTESTINO TENUE

• MALATTIA:MALATTIA: DIARREA ACQUOSA IN BAMBINI IN DIARREA ACQUOSA IN BAMBINI IN

ETA’ COMPRESA FRA 1 E 5 ANNIETA’ COMPRESA FRA 1 E 5 ANNI

PATOGENESIPATOGENESI

• ALLUNGAMENTO DEI MICROVILLIALLUNGAMENTO DEI MICROVILLI

• INGLOBAMENTO DEI BATTERI NELLA INGLOBAMENTO DEI BATTERI NELLA MEMBRANA CELLULAREMEMBRANA CELLULARE

GASTROENTERITI DA EPEC: GASTROENTERITI DA EPEC: E. coliE. coli ENTEROPATOGENI ENTEROPATOGENI

• SITO D’AZIONE:SITO D’AZIONE: INTESTINO TENUE INTESTINO TENUE

• MALATTIA:MALATTIA:- DIARREA INFANTILE NEI PAESI IN VIA DI DIARREA INFANTILE NEI PAESI IN VIA DI

SVILUPPO; FEBBRE, NAUSEA, VOMITO E SVILUPPO; FEBBRE, NAUSEA, VOMITO E FECI NON SANGUINOLENTE (DURATA:14 g)FECI NON SANGUINOLENTE (DURATA:14 g)

- DIARREA DEL VIAGGIATORE NEGLI ADULTIDIARREA DEL VIAGGIATORE NEGLI ADULTI

• TRASMISSIONETRASMISSIONE ACQUA O ALIMENTI CONTAMINATIACQUA O ALIMENTI CONTAMINATI

PATOGENESIPATOGENESI

• EAF (EPEC ADHERENCE FACTOR): EAF (EPEC ADHERENCE FACTOR): CODIFICATO DA PLASMIDE ED CODIFICATO DA PLASMIDE ED ESSENZIALE PER L’ADESIONEESSENZIALE PER L’ADESIONE

• BfpBfp

• INTIMINAINTIMINA

• SISTEMA DI SECREZIONE DI TIPO IIISISTEMA DI SECREZIONE DI TIPO III

• ALTRI FATTORI DI VIRULENZAALTRI FATTORI DI VIRULENZA

BFPBFP

EPEC

EPEC

EPEC

EPECEPEC

ADESIONE DI EPEC ALLE ADESIONE DI EPEC ALLE CELLULE OSPITICELLULE OSPITI

- ADERISCONO ALLA MUCOSA ADERISCONO ALLA MUCOSA INTESTINALE (INTESTINO TENUE) INTESTINALE (INTESTINO TENUE) PRODUCENDO UNA DRAMMATICA PRODUCENDO UNA DRAMMATICA

ALTERAZIONE ALTERAZIONE NELL’ULTRASTRUTTURA NELL’ULTRASTRUTTURA

CELLULARE. SONO INVASIVI E CELLULARE. SONO INVASIVI E DANNO ORIGINE AD UNA MASSIVA DANNO ORIGINE AD UNA MASSIVA

RISPOSTA INFIAMMATORIA.RISPOSTA INFIAMMATORIA.

LESIONI TIPICHE- (A/E) ATTACHING AND EFFACING• DISTRUZIONE E PERDITA DEI MICROVILLI• INTIMA ADESIONE ALLA CELLULA INTESTINALE• FORMAZIONE DI UNA STRUTTURA A “PIEDISTALLO”

RIDOTTO ASSORBIMENTO INTESTINALE

ALTERAZIONI DELL’EQUILIBRIO IDROELETTROLITICO

DIARREA

MODELLO DI PATOGENESI DI EPEC: 4 STADI

I STADIO

EPEC ESPRIME:

1.1. BFP: BUNDLE-FORMING PILIBFP: BUNDLE-FORMING PILI

2. INTIMINA2. INTIMINA

3. EsPA: Struttura filamentosa per3. EsPA: Struttura filamentosa percontattare la cellula ospite.contattare la cellula ospite.

II STADIOII STADIO• EPEC ADERISCE ALLA CELLULAEPEC ADERISCE ALLA CELLULATRAMITE Bfp E EspATRAMITE Bfp E EspA

UN SISTEMA DI SECREZIONE DI TIPO III TRASLOCA TIR (Recettoreper l’intimina ed altre MOLECOLE EFFETTRICI)

ATTIVAZIONE SEGNALI CELLULARI

• ALTERAZIONI DEL CITOSCHELETRO

• DEPOLIMERIZZAZIONE ACTINA

• PERDITA MICROVILLI

• TIR MODIFICATIONS

III STADIOIII STADIO

• I FILAMENTI EspA I FILAMENTI EspA VENGONO PERSIVENGONO PERSI

• LEGAME INTIMINA/TIRLEGAME INTIMINA/TIR

• ACCUMULO DI ACTINA E ACCUMULO DI ACTINA E COMPONENTI DEL COMPONENTI DEL CITOSCHLETROCITOSCHLETRO

IV STADIOIV STADIO

1.1. FORMAZIONE PIEDISTALLOFORMAZIONE PIEDISTALLO

2. MOLECOLE EFFETTRICI:2. MOLECOLE EFFETTRICI:

• DISTRUZIONE DEI PROCESSIDISTRUZIONE DEI PROCESSICELLULARICELLULARI

PERDITA GIUNZIONI CELLULARI E PERDITA GIUNZIONI CELLULARI E FUNZIONI MITOCONDRIALIFUNZIONI MITOCONDRIALI

PERDITA DI ELETTROLITIPERDITA DI ELETTROLITI

MORTE CELLULAREMORTE CELLULARE

LOCUS OF ENTEROCYTE/EFFACEMENT (LEE)

ISOLA DI PATOGENICITA’ (CIRCA 35 Kb) ISOLA DI PATOGENICITA’ (CIRCA 35 Kb) ALL’INTERNO DEL CROMOSOMA DI EPEC, ALL’INTERNO DEL CROMOSOMA DI EPEC, CONTENENTE GENI CHE INDUCONO CONTENENTE GENI CHE INDUCONO LESIONI A/E.LESIONI A/E.

• TTSS: SISTEMA DI SECREZIONE DI TIPO IIITTSS: SISTEMA DI SECREZIONE DI TIPO III• MOLECOLE EFFETTRICIMOLECOLE EFFETTRICI• INTIMINAINTIMINA• TIRTIR

INTIMINAINTIMINA

• CODIFICATA DAL GENE eaeCODIFICATA DAL GENE eae• PROTEINA DELLA MEMBRANA ESTERNAPROTEINA DELLA MEMBRANA ESTERNA• FUNZIONIFUNZIONI: INTIMA ADESIONE ALLA CELLULE : INTIMA ADESIONE ALLA CELLULE

EPITELIALI, RIORGANIZZAZIONE DEL EPITELIALI, RIORGANIZZAZIONE DEL CITOSCHELETRO, VIRULENZACITOSCHELETRO, VIRULENZA

• DIFFERENZE IN ANTIGENICITA’ E SEQUENZE DIFFERENZE IN ANTIGENICITA’ E SEQUENZE (9 SOTTOTIPI ----DIVERSO TROPISMO)(9 SOTTOTIPI ----DIVERSO TROPISMO)

• FAMIGLIA DI ADESINE CORRELATE ALLE FAMIGLIA DI ADESINE CORRELATE ALLE INVASINE DI INVASINE DI Y.enterocolitica Y.enterocolitica E E Y. Y. pseudotuberculosispseudotuberculosis..

CARATTERISTICHE DELL’INTIMINACARATTERISTICHE DELL’INTIMINA

EPEC

C-TERMINAL DOMAINC-TERMINAL DOMAIN::• VARIABILEVARIABILE• EXTRACELLULAREEXTRACELLULARE• RICONOSCIMENTO RICONOSCIMENTO RECETTORE RECETTORE

N-TERMINAL DOMAINN-TERMINAL DOMAIN::• CONSERVATOCONSERVATO• M. ESTERNAM. ESTERNA• LIKE-PORINELIKE-PORINE

Ig- like domains

Lectin- like domainLectin- like domain

RECETTORE PER L’INTIMINA (TIR)RECETTORE PER L’INTIMINA (TIR)

• TRASPORTATO DA TTSS NEL CITOPLASMA DELLA CELLULA TRASPORTATO DA TTSS NEL CITOPLASMA DELLA CELLULA OSPITE, FOSFORILATO, INSERIMENTO SULLA MEMBRANAOSPITE, FOSFORILATO, INSERIMENTO SULLA MEMBRANA

• STRUTTURA A LOOPSTRUTTURA A LOOP: 2 DOMINI TRANSMEMBRANA CHE TERMINANO : 2 DOMINI TRANSMEMBRANA CHE TERMINANO NEL CITOPLASMA DELLA CELLULA OSPITENEL CITOPLASMA DELLA CELLULA OSPITE

• LOOP EXTRACELLULARELOOP EXTRACELLULARE: DOMINIO DI BINDING PER L’INTIMINA: DOMINIO DI BINDING PER L’INTIMINA

ATTIVAZIONE DEI SEGNALI CHE DETRMINANO LA ATTIVAZIONE DEI SEGNALI CHE DETRMINANO LA FORMAZIONE DI ACTINA E ASSEMBLAGGIOFORMAZIONE DI ACTINA E ASSEMBLAGGIO

FOSFORILAZIONE TIRFOSFORILAZIONE TIR: TIROSINA 474: TIROSINA 474E 454 (CHINASI CELLULARI)E 454 (CHINASI CELLULARI)

N-WASPN-WASP: PROTEINA NEURONALE DELLA: PROTEINA NEURONALE DELLASINDROME DI WISKOTT-ALDRICHSINDROME DI WISKOTT-ALDRICH

Arp2/3Arp2/3: COMPLESSO ACTIN RELATED-: COMPLESSO ACTIN RELATED-PROTEIN 2 E 3 CHE STIMOLA LA FORMAZIONEPROTEIN 2 E 3 CHE STIMOLA LA FORMAZIONEDI FILAMENTI DI ACTINA (ASSEMBLAGGIO)DI FILAMENTI DI ACTINA (ASSEMBLAGGIO)

MA… A COSA SERVE L’ACTINA?MA… A COSA SERVE L’ACTINA?

• FORMAZIONE DEL PIEDISTALLOFORMAZIONE DEL PIEDISTALLO

• ABILITA’ DI EPEC DI COLONIZZARE ABILITA’ DI EPEC DI COLONIZZARE L’INTESTINOL’INTESTINO

• MALATTIAMALATTIA

(DIARREA DA MALASSORBIMENTO)(DIARREA DA MALASSORBIMENTO)