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USO G

RATU

ITO •  Malattie  sostenute  da  microrganismi  o  virus  •  Infezione  

•  Incontro  del  microrganismo  con  l’ospite:  invasione  e  moltiplicazione  del  patogeno  nell’ospite.  

•  Malattia  •  Comparsa  di  segni  di  sofferenza  soggettivamente  avvertibili  e  oggettivamente  rilevabili.  

Malattie  da  Infezione  

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AZIONE  PATOGENA  DEI    BATTERI  

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ITO

Infezioni  endogene  

•  Abnorme  espansione  numerica   Enteriti  stafilococciche  o  da  clostridi,  candidosi.  

•  Trasferimento  da  un  distretto  all’altro   Endocarditi  da  streptococchi  orali,  infezioni  delle  basse  vie  urinarie  da  batteri  intestinali  

USO G

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ITO

Infezioni  esogene  

• Sorgente  esterna    Materiali  inanimati  (suolo,  acqua,  feci)    Animali  infetti  (zoonosi)    Altri  esseri  umani:  patogeni  obbligati  (malattie  

contagiose  o  infettive)  

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ITO

 

•  Membrane  mucose    ♦  Tratto  respiratorio  ♦  Tratto  gastrointestinale  ♦  Tratto  genitourinario  ♦  Congiuntiva  

•  Cute  

Vie  di  ingresso  

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ITO

Tratto  Respiratorio  

  La  via  d’ingresso  più  frequente    Attraverso   l’inalazione   del   patogeno   presente   nell’aria,  

dove  è  stato  immesso  con  le  gocce  di  saliva  eliminate  con  la  tosse,  gli  starnuti  il  linguaggio  parlato.      

  Malattie   comuni:   raffreddore,   morbillo,   tubercolosi,  influenza,  polmonite.  

USO G

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ITO •  Ingestione  di  cibo  e  acqua  contaminata.  

•  La  maggior  parte  sono  eliminati  nello  stomaco  dall’  HCl,  dagli  enzimi  e  dalla  bile.  

•  Malattie   comuni:   dissenteria   causata   sia   da   protozoi   sia  da  batteri  (Shigellosi),  colera,  tifo.  

•  Se   i   patogeni   vengono   eliminati   con   le   feci   possono  contaminare  cibo  e  acqua.    

Tratto  gastrointestinale  

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ITO •  Una   via   d’ingresso   per   le   malattie   trasmesse  

sessualmente.  

•  Malattie   comuni:     AIDS,   verruche   genitali,   uretriti   e  cerviciti   da   Clamidia,   herpes   genitale,   sifilide   e  gonorrea.  

Tratto  genito-‐urinario  

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ITO

Congiuntiva  

•  La   popolazione   microbica   residente   è   generalmente  modesta;  è  costituita  prevalentemente  da  S.  epidermidis  e  S.  aureus.  

•  Malattie  comuni:  Congiuntivite   (S.  aureus,  S.  pyogenes,  Herpes  simplex),    Orzaiolo  (S.  aureus).  

USO G

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ITO

Cute  

La   pelle   integra   è   impenetrabile   per   la   maggior   parte   dei  microrganismi.  Un  adulto  ha  circa  2  m2  di  superficie.    I  patogeni  possono  entrare  attraverso:  

♦ Soluzioni  di  continuità  ♦ Follicoli  piliferi  ♦ Ghiandole  sudoripare  

Alcuni   possono   colonizzare   la   pelle:   miceti,   papillomavirus  (verruche)      

USO G

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ITO   I   microrganismi   possono   entrare   nei   tessuti   e   nel   sangue  

circolante  attraverso   inoculazione  diretta   come     il  morso  di  un  animale  infetto  o  la  puntura  di  un  artropode  ematofago  o  per  penetrazione  traumatica  di  materiale  infetto.  

 Malattie  comuni:  rabbia,  tifo  esantematico,  malaria,  tetano.    

La  via  parenterale  

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ITO

Infezione  

•  Estinguersi  spontaneamente  •  Senza  evolvere  in  malattia  e  senza  eliminazione  di  germi  

•  Senza  evolvere  in  malattia  e  con  eliminazione  di  germi  (portatore  sano)  

•  Evolve  in  malattia  +/-‐  grave  senza  o  con  eliminazione  di  germi  (malattie  contagiose)  

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ITO

Trasmissibilità  

La  contagiosità  interumana  è  definita:  Orizzontale  

Rapporti  di  contiguità  spaziale  Rapporti  diretti  Rapporti  mediati  

Verticale  Infezioni  congenite  Infezioni  perinatali  Infezioni  postnatali  

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ITO

Rapporto  Ospite-‐parassita  

•  COMMENSALISMO:     il   microrganismo   vive   in   una   nicchia  ecologica  favorevole  nell’  ospite  senza  danneggiarlo.    

•  SIMBIOSI  MUTUALISTICA:   sia   il  microrganismo   sia   l’ospite  traggono  vantaggio  dalla  associazione.    

•  PATOGENO:  un  microrganismo  che  ha  la  capacità  di  causare  malattia  (patogenicità)  in  un  determinato  ospite.  

USO G

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ITO •  microrganismi  abitualmente  incapaci  di  provocare  uno  

stato  morboso  •  Le   infezioni   causate   da   patogeni   opportunisti                    

(occasionali)  sono  dovute  all’  abbassamento  delle  difese  dell’ospite  o  da  un  cambio  di  distretto.  

•  Opportunisti  in  ospedale     Infezioni  nosocomiali  

PATOGENI  OPPORTUNISTI  

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ITO

Batterio  patogeno  

•  È   in   grado   di   danneggiare   i   tessuti   di   un   organismo  umano  (Infettività)  e  di  penetrare  all’interno  delle  cellule  stesse  (Invasività)    

•  Moltiplicarsi  •  Dannegg i ando   i l   n o rma l e   f un z i onamen to  

dell’organismo   ospite   con   la   produzione   di   una   o   più  sostanze  tossiche  (Tossigenicità)  

USO G

RATU

ITO

Patogenicità  e  Virulenza  

•  La  Patogenicità  è  la  capacità  di  un  ceppo  batterico  di  causare  una  malattia.    

•  La  Virulenza  misura  il  grado  di  Patogenicità;  cioè  la  maggiore  o  minore  capacità  di  produrre  danno  nell’ospite.  

USO G

RATU

ITO La  consistenza  numerica  necessaria  a  tradurre  un’infezione  in  

malattia  dipende  dal  patogeno:    

Salmonella  sp.  =  106  cellule  necessarie  per  un’infezione  Shigella  sp.  =  10  –100  abbastanza  per  infettare  

 Ma  anche  dalla  capacità  di  reazione  immune  dell’ospite.  

Numero  di  microrganismi  

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ITO

Moltiplicazione  

•  Livello  della  mucosa  •  Diffusione  di  prodotti  tossici  •  Diffusione  del  batterio  

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ITO

Moltiplicazione  

•  Possedere   la   capacità   di   metabolizzare   nelle  condizioni  fornite  dai  tessuti  dell’ospite.  

•  Essere   in   grado   di   contrastare   i   meccanismi  difensivi  dell’ospite  che  altrimenti  lo  eliminerebbe.  

USO G

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ITO

• Azione  antifagocitaria   Capsula  batterica   Leucocidine  e  coagulasi    

•  Elaborazione  di  enzimi  che  favoriscono  la  diffusione  dei  batteri  nei  tessuti  dell’ospite  (invasine)     Ialuronidasi   collagenasi  

USO G

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ITO

Esotossine  •  Proteine  prodotte  e  rilasciate  da  un  microrganismo  in  crescita  

(principalmente  Gram-‐positivi)  che  ha  effetti  tossici  diretti  sull’ospite.  

•  Extracellulare,  termolabili  •  Anatossine:  Producono  anticorpi  •  Effetti  biologici  specifici:   Neurotossine:  interferiscono  con        la  trasmissione  dell’impulso  nervoso     Enterotossine:  agiscono  sul      tratto  gastrointestinale.   US

O GRA

TUITO

Meccanismo  d’azione  

In  funzione  dell’organo  bersaglio  principale  •  Tossine  citolitiche:  in  grado  di  ledere  le  membrane  delle  cellule  

bersaglio    •  Tossine  neurotrope:  le  cellule  bersaglio  sono  localizzate  nel  SNC  

o  SNP  •  Enterotossine:  attive  a  livello  delle  cellule  della  mucosa  

intestinale  •  Tossine  pantrope:  in  grado  di  danneggiare  qualsiasi  cellula  in  

possesso  di  recettori  idonei  a  fissare  la  tossina    

USO G

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ITO Tossine  citolitiche  

α di  C.  perfringens  emolisina  di  Ps.  aeruginosa  β di  S.  aureus  

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ITO

Enterotossina  colerica  

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ITO

Tossina Tetanica

USO G

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ITO

Tossina Botulinica

USO G

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ITO

Endotossine  Componente  strutturale  dei  Gram-‐negativi  

Lipopolisaccaride,  termostabile  

Scarso  potere  antigene    

Effetti  generali  non  specifici  

USO G

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ITO

Lipopolisaccaride (LPS)

USO G

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ITO

Manifestazioni sistemiche innescate dal Lipide A

USO G

RATU

ITO

•  Diretta  –  ricerca  dell’agente  patogeno  o  dei  suoi  prodotti  

• Colturale  (tradizionale)  • Non  colturale  (rapida)  

•  Indiretta  –  attraverso  l’evidenza  di  un  movimento  immunitario  

Diagnosi  Microbiologica  di  una  malattia  da  infezione  

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ITO •  Diagnosi  Indiretta  

–  Prelievo,  conservazione  e  trasporto  dei  campioni  biologici.  •  Sangue:  +5°C  o  -‐20°C*  • Cefalo-‐rachidiano:  subito  o  a  -‐70°C*  

*evitare  lo  scongelamento  e  congelamento  

Diagnosi  Microbiologica  

USO G

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ITO •  Diagnosi  Diretta  –  Tipo  di  patogeno  

– Rigorose  norme  di  asepsi  – Conoscenza  dell’evoluzione  della  malattia  

• Prelievo  nel  momento  più  appropriato  • Rapida  esecuzione  dell’esame  

–  Setticemia,  meningite,  endocardite  

–  Tempo  minimo  tra  prelievo  ed  esecuzione  dell’esame  •  Specie  patogene  ‘fragili’  (*)  • Campioni  polimicrobici    (*)  

 

Diagnosi  Microbiologica  

USO G

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ITO •  Diagnosi  Diretta  

– Distretto  dell’organismo  •  Sterili:  sistema  cardiovascolare,  sistema  nervoso,  scheletro,  articolazioni,  muscoli,  reni-‐ureteri-‐vescica,  polmoni.  

•  Transienti:  stomaco  e  tenue  prossimale  •  Fisiologicamente  colonizzati:  cute,  intestino,  nasofaringe,  mucosa  vaginale  

Diagnosi  Microbiologica  

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ITO •  Diagnosi  Diretta  

–  Prelievo,  conservazione  e  trasporto  dei  campioni  biologici.  –  Isolamento    – Coltivazione  –  Identificazione  –  Sensibilità  agli  antimicrobici  

Diagnosi  Microbiologica  

USO G

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ITO

Prelievo  del  campione  •  Dati  anamnestici  •  Eseguire  il  prelievo  prima  di  iniziare  una  terapia  antimicrobica  •  Evitare  l’inquinamento  di  microrganismi  estranei  •  Quantità  di  materiale  sufficiente  •  Contenitori  sterili  ed  etichettati  •  Evitare  ogni  alterazione  del  campione  nell’  intervallo  di  

tempo  tra  il  prelievo  e  l’arrivo  in  laboratorio  

USO G

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ITO

Prelievo  del  campione  •  Tampone  sterile  

–  cute,  mucose  •  Contenitore  sterile  

–  urine,  feci  •  Ago-‐aspirazione  mediante  siringa  sterile    

–  sangue,  liquor  •  Intubazione  •  Catetere  

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ITO

Trasporto  del  campione  

•  Invio  immediato  in  laboratorio    •  +4°C  •  Terreni  di  trasporto    

–  A  base  di  soluzione  tampone  priva  di  sostanze  nutritive  così  da  evitare   lo   sviluppo   microbico   e   nel   contempo   preservare   la  vitalità  dei  batteri  durante  il  trasporto.  

USO G

RATU

ITO

Terreni  di  coltura  •  E’   un   mezzo   a   composizione   idonea   per   la   crescita,   la  

conservazione  o  il  trasporto  in  vitro  di  microrganismi.  •  Con   il   terreno  di  coltura  si  cerca  di   riprodurre  un  ambiente   in  

grado  di  soddisfare  le  esigenze  metaboliche  del  batterio  che  si  desidera  coltivare.  

•  Chimicamente  definito  •  Minimo    •  Complesso  •  Sterile    •  “Operare  in  sterilità”      

•  Scelta  del  terreno:  solidi  e  liquidi  

USO G

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ITO

Terreni  di  coltura  •  Terreni  di  trasporto  

– A  base  di  soluzione  tampone  priva  di  sostanze  nutritive  così  da  evitare  lo  sviluppo  microbico  e  nel  contempo  preservare  la  vitalità  dei  batteri  durante  il  trasporto.  

•  Terreni  liquidi  –   brodi  di  coltura  

•  Terreni  solidi  –   agarizzati  e  distribuiti  in  piastre  Petri  

USO G

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ITO

Terreni  di  coltura  

•  Terreni  di  base  –  batteri  non  aventi  particolari  esigenze  nutritive  

• Peptoni,  Sali,  Acqua  • Agar:  estratto  polisaccaridico  di  alghe  rosse  

     

USO G

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ITO

Terreni  di  coltura  •  Terreni  arricchiti  

–  Batteri  con  esigenze  nutrizionali  complesse  •  Sangue,  siero,  carboidrati,  estratto  di  lievito  

•  Terreni  selettivi  –  Favoriscono  la  crescita  di  alcune  specie  batteriche  inibendone  altre  

•  Verde  di  malachite,  cristalvioletto,  sali  organici  e  inorganici,  sali  biliari,  antibiotici  

•  Terreni  differenziali  –  Utilizzano  sostanze  che  fungono  da  indicatori  del  verificarsi  di  particolari  reazioni  biochimiche  •  Rosso  fenolo,  blu  di  bromofenolo     US

O GRA

TUITO

Terreni  di  coltura  

•  Terreno  di  arricchimento  –  Quando  il  batterio  da  isolare  è  stimato  in  bassa  concentrazione  o  è  a  crescita  lenta  

•  Terreno di mantenimento –  Finalizzato allo sviluppo iniziale e alla conservazione dei

batteri

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ITO

Richiesta  di  ossigeno  •  Anaerobi  obbligati  

–  metabolismo  anaerobico  sono  sensibili  all’  O2  •   Aerobi  -‐  anaerobi  facoltativi  

–  metabolismo  anaerobico  ma  possono  vivere  in  presenza  di    O2  

•  Aerobi  obbligati  –  non  vivono  senza    O2  

•  Microaerofili  –  crescono  in  bene  in  aria  addizionata  del  10%  di  CO2   US

O GRA

TUITO

Curva  di  crescita  batterica  Tempo

Latenza Esponenziale Stazionaria Morte

Log10 CFU/ml

Densità ottica

Lo  sviluppo  dei  batteri  in  terreni  liquidi  

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ITO

Semina su agar

Lo  sviluppo  dei  batteri  in  terreni  solidi  

USO G

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ITO

USO G

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ITO

Identificazione batterica

  Coltura pura   Caratteristiche metaboliche   Identificazione sierologica   Sonde geniche   PCR

USO G

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ITO Sistemi di identificazione

biochimica rapida

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ITO •  Individuazione  dell’antigene  o  degli  anticorpi  nel  

siero  –  Metodi  di  immunofluorescenza  –  Metodi  immunoenzimatici  –  Metodi  radioimmunologici  

Identificazione  sierologica  

USO G

RATU

ITO Identificazione

degli anticorpi o dell’antigene nel siero

USO G

RATU

ITO

Sonde  geniche  

  Southern  blotting    Northern  blotting    PCR  

  Da colonia   Da campione clinico

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ITO

PCR

USO G

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ITO

USO G

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ITO

Antibiotico  terapia  

E-test Kirby-Bauer