Crescita e DanniCrescita e Danni

Quando i patogeni superano le difese dell’sopite, i microorganismi recano

danno in 3 principali modalità :

•Causano danno nelle immediate vicinanze;

•Produzione di Tossine;

•Causano reazioni di ipersensibilità.

Crescita e DanniCrescita e Danni

Tossine: Sostanze tossiche prodotte da certi microorganismi.

• causano febbre, disturbi cardiovascolari, diarrea, e shock.

• possono inibire la sintesi delle proteine, distruggere cellule del sangue, e distruggere il sistema nervoso causando spasmi.

• DUE TIPI: esotossine e endotossine

Esotossine ed Endotossine

Crescita e DanniCrescita e Danni

Esotossine: Esotossine sono proteine prodotte sia da Gram+ che Gram-.

• I geni codificanti per le esotossine sono localizzati su plasmidi o fagiplasmidi o fagi.

• Le esotossineesotossine sono solubili, quindi diffondono facilmente nel sangue e vengono trasportate in altre parti del corpo.

• Le esotossine sono altamente specifiche.

• 3 tipi di esotossine : • citotossine

• neurotossine, e

• enterotossine

Difterica: Prodotta da Corynebacterium diphtheria, la prima esotossina ad essere scoperta.

• Una singola tossina può uccidere una cellula ospite.

• Consiste di due polipeptidi, A e B

• Polipeptidie B è una binding protein che aiuta a portare il polipeptide A attraverso le membrane.

• Una volta che il polipeptide A è inserito nella cellula ospite, inibisce la sintesi proteica della cellula ospite.

Esotossine

Esotossine

EsotossineTossina Tetanica:

• Clostridium tetani: una neurotossina.

• Cresce in ferite profonde

• Tetano si lega alle cellulle nervose che controllano le contrazioni di diversi muscoli scheletrici, che risultano incontrollati.

• Porta a: paralisi, spasmi mascellari, e morte per asfissia.

Clostridium Clostridium tetanitetani

ClostridiumClostridiumALCUNE SPECIE ELABORANO POTENTI ESOTOSSINEALCUNE SPECIE ELABORANO POTENTI ESOTOSSINE

SpecieSpecie Malattia/tossina prodottaMalattia/tossina prodottaC. tetani TETANO; Tossina tetanica (tetanospasmina) C. botulinum BOTULISMO, grave intossicazione; Tossina botulinica C. perfringens GANGRENA GASSOSA, 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 SINDROME DIARROICA associata all'uso prolungato di antibiotici

Tossina del Botulinum:

• Clostridium botulinum. Cresce in cibi mal conservati;

• Neurotossina: inibisce il rilascio di acetylcolina, un neurotrasmettitore,)

• Causa la paralisi

• 1 mg di tossina botulinica è sufficiente per uccidere 1 milione di cavie.

Esotossine

ClostridiumClostridium

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Composte da catene pesanti e leggere unite da legami disolfuro;Le catene pesanti si legano alla placca motrice nervosa con internalizzazione, mentre la catena leggera blocca il rilascio mediato del calcio dell’acetilcolina.

Clostridium Clostridium botulinumbotulinum

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Fig. 38.23

Fig. 38.23a

Fig. 38.23b

Fig. 38.23c

Clostridium Clostridium botulinumbotulinum

Le tossine botulinichetossine botuliniche sono le più potenti che si

conoscano:

1 mg = 6 miliardi di dosi minime letali per il topo

(ossia 1 mg ucciderebbe 6 miliardi di topi).

La dose letale per l’uomo è 1-2 mg.

La tossina botulinica è di natura proteica, termolabile a

80° C/30’ e resistente ai succhi gastrici.

Esotossine

Enterotossine:

• Enterotossine agiscono sull’ intestino breve, causando secrezioni massive di fluidi, e diarrea.

• Enterotossine sono prodotte da: Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Vibrio cholera, Escherichia coli, Salmonella enteritidis

• Lipopolisaccaridi: La parte esterna dei GramGram-- può avere endotossine.

• Endotossine esercitano il loro effetto quando il microrganismo lisa e il LPS è rilasciato.

• Tutte le endotossine producono gli stessi sintomi indipendentemente dalla specie.

• La febbrefebbre è un sintomo quasi universale di endotossine.

Endotossine

Endotossine Endotossine e la risposta pirogenae la risposta pirogena

Mechanismi Mechanismi di patogenicitàdi patogenicità

Virulenza

• Solo 5,000 di circa 10Solo 5,000 di circa 1066 batteri sono stati batteri sono stati descrittidescritti

• Circa Circa 200 causano causano malattie nell’uomo

• Le malattie infettive rappresentano ancora Le malattie infettive rappresentano ancora la maggiore causa di morte nell’uomola maggiore causa di morte nell’uomo

• Ogni nicchia di tessuti umani può essere Ogni nicchia di tessuti umani può essere colonizzato da un batteriocolonizzato da un batterio

Virulenza

• Si pensa che le infezioni intestinali Si pensa che le infezioni intestinali siano dovute a batteri commensali siano dovute a batteri commensali che hanno che hanno acquisito geniacquisito geni da fonti da fonti esterne che li hanno resi patogeniesterne che li hanno resi patogeni

• Alcuni batteri diventano patogeni Alcuni batteri diventano patogeni cambiando ospite o nicchia di cambiando ospite o nicchia di crescitacrescita

Virulenza

• (2005) sono stati sequenziati circa 65 (2005) sono stati sequenziati circa 65

genomi di batteri che sono stati genomi di batteri che sono stati

paragonati fra loro mostrando un chiaro paragonati fra loro mostrando un chiaro

patternpattern di di grosse omologie fra non

patogeni e patogeni e sequenze specifiche

fra i patogeni.fra i patogeni.

Virulenza• Il cromosoma batterico è soggetto a Il cromosoma batterico è soggetto a

costante cambiamento cromosomico costante cambiamento cromosomico dovuto a:dovuto a:

• Acquisizione genicaAcquisizione genica• PerditaPerdita• RicombinazioneRicombinazione• Eventi mutationali Eventi mutationali

Che hanno un impatto sula Che hanno un impatto sula potenzialità patogenica del batteriodel batterio

• Il cromosoma rappresenta l’entità più Il cromosoma rappresenta l’entità più importante in questo contestoimportante in questo contesto