Appunti di G.G. - sunhope.it · Questi appunti dovrebbero essere giusti, ma ti invito sempre a...

Appunti di G.G.

DOMANDE MICROBIOLOGIA gli * indicano il numero di volte in cui è stato chiesto l’argomento

Premessa: ho raccolto le domande dall’anno 2013 al 2016 (sessione di settembre), ma non ho

unificato alcune domande, che sono rimaste sparse (seppure trattavano lo stesso argomento).

Alcune domande sono fuori posto come sezione. Tendenzialmente sono abbastanza preciso, ma

errare è umano. Questi appunti dovrebbero essere giusti, ma ti invito sempre a verificare prima di

fissare un argomento. Su Sunhope trovate gli appunti di Paco su batteriologia e virologia specifici,

ma quegli appunti mancano di parassitologia, protozoi e miceti, quindi potete integrarli da qui

(oltre a questo, alcuni argomenti di batteriologia generale sono trattati più nel dettaglio nei miei

appunti, quindi ibridateli un po ;) )

Batteriologia generale

Parete cellulare – Gram +, Gram ‐ ********* : la parete cellulare è uno strato

composto da peptidoglicano e altre molecole che si trova al di fuori della membrana

plasmatica delle cellule batteriche. E’ costituito da un polimero di N‐

acetilglucosamina legata mediante un legame beta 1‐6 ad una molecola di Acido N‐

acetilmuramico, che a sua volta è legata tramite un legame beta 1‐4 ad una N‐

acetilglucosamina, per riprendere il ciclo fino alla terminazione della molecola.

Questo polimero lineare è connesso agli altri polimeri lineari adiacenti tramite una

catena tetrapeptidica (originata dalla molecola di Acido N‐acetilmuramico) che

sottende una pentaglicina che connette una catena tetrapeptidica all’altra,

consentendo la formazione di legami trasversali. Lo strato può essere più o meno

spesso a seconda del fatto che il batterio sia Gram + o Gram – (con relative

differenze strutturali). I Gram + posseggono una parete cellulare molto spessa e

usano gli acidi teicoici per connettere uno strato all’altro (mentre le catene si

connettono con le modalità comuni ad entrambe); questi acidi percorrono tutti gli

strati, dalla membrana plasmatica allo strato più basso e da questo al più alto,

fungendo da supporto, connessione e filtro che consente sia il passaggio a molecole

idrofile, ioni e anche molecole di grosse dimensioni selezionate sia l’esportazione di

proteine sintetizzate dal batterio (esoenzimi, tossine). I Gram ‐ invece posseggono

una parete cellulare molto sottile ma anche una membrana esterna che sovrasta lo

strato di peptidoglicano; questa membrana esterna si divide in 2 parti: una parte più

interna formata da fosfolipidi e una più esterna formada da LPS, una molecola con

funzione patogena e peculiare dei Gram ‐ (definita endotossina). In ultimi abbiamo i

micobatteri che posseggono uno strato di peptidoglicano connesso ad arabino‐

galattani a loro volta connessi con acidi micolici e glicolipidi fenolici

Sintesi peptidoglicano * : il ciclo di sintesi inizia da una n‐acetilglucosamina (NAG)

che viene fosforilata trasformandosi in NAG‐P. Il NAG‐P viene associato all’ UDP

proveniente da una molecola di UTP, con dispendio di 2 molecole di P, formando

UDP‐NAG. UDP‐NAG viene associato ad una molecola di fosfoenolpiruvato,

formando UDP‐NAG‐piruvato con dispendio di un P (reazione inibita dalla

FOSFOMICINA). Il piruvato dell’UDP‐NAG‐piruvato viene ridotto in acido lattico con

la formazione (tramite l’utilizzazione della glucosamina) di una molecola di acido

muramico che resta ancora associata all’UDP. Quindi, l’UDP‐NAM viene legato ad un

pentapeptide (reazione inibita dalla CICLOSERINA). UDP‐NAM‐pentapeptide viene

trasferito su un vettore lipidico, rappresentato dall’Undecaprenil‐P, con liberazione

di UMP. All’Undecaprenil‐P‐P‐NAM‐pentapeptide viene aggiunta della NAG tramite

trasferimento da un UDP‐NAG, con liberazione di UDP. Si è formata un’unità basale

completa di peptidoglicano (NAG‐NAM). A questo punto, all’Undecaprenil‐P‐P‐NAG‐

NAM‐pentapeptide vengono aggiunte diverse unità basali di peptidoglicano tramite

l’azione delle PBP 1A e 1B (PBP = proteine leganti la penicillina – infatti la reazione

viene inibita dalla PENNICILLINA) che formano sia i legami beta 1‐4 (azione

transglicosilante) sia legami tra i peptidi di catene adiacenti (azione

transpeptidante). I polimeri vengono distaccati dal vettore lipidico (azione inibita

dalla VANCOMICINA) tramite l’uso di una molecola di D‐alanina come fonte di

energia. Il vettore lipidico Undecaprenil‐P‐P viene riciclato tramite liberazione di P

(azione inibita dalla BACITRACINA) per accettare il successivo UDP‐NAM‐

pentapeptide. L’inserimento del NAG‐NAM‐tetrapeptide nella parete cellulare è

mediato dalle PBP 2 e 3 (azione inibita dalla PENICILLINA)

Spore – batteri sporigeni ********** : le spore sono strutture formate dai batteri

Gram + atte a garantirne la sopravvivenza anche in condizioni di assoluto svantaggio

ambientale (temperature da meno di 0° a 100°, nessuna riserva energetica,

esposizione alla luce solare che dura da anni, essiccamento). Genericamente i bacilli

sono i batteri che formano spore, ma esistono anche i cocchi del genere

Sporosarcina e Rickettsia che producono formazioni simili alle spore (endospore). Le

spore sono raggruppabili in 3 diverse morfologie: battridio (spora centrale che non

deforma il corpo batterico), clostidio (spora con diametro maggiore più grande della

cellula madre e ne deforma il profilo) e plettridio (spora terminale che fa somigliare

la cellula ad una “bacchetta di tamburo”). Per descrivere una spora è necessario

parlare della struttura, della sporulazione e della germinazione

‐ Struttura della spora: formata da un core, una cortex e due rivestimenti

esterni

Core: contiene il cromosoma, una parte di citoplasma, alcuni enzimi, proteine

acido solubili (che consentono alla spora di sopravvivere ai raggi UV) e 3‐

fosfoglicerato come riserva energetica. E’ avvolto da una membrana plasmatica

sormontata da uno strato di peptidoglicano (spore wall)

Cortex: esterna allo spore wall, è costituita da uno spesso strato di

peptidoglicano e zuccheri modificati (acido muramico delta lattamico – sito

d’attacco degli enzimi germinativi). Associato al peptidoglicano vi è un acido, il

DPA che viene complessato con ioni Ca++ e crea legami crociati nel

peptidoglicano stesso che ne causano la contrazione ed eliminano l’acqua (per

aumentare la resistenza della spora al calore)

Rivestimenti: chiamati anche coats, ne sono due e sono composti di proteine

simili alle cheratine che consentono alla cellula di resistere a sostanze

antibatteriche e coloranti. Questi due rivestimenti possono essere a loro volta

sormontati da una sottile membrana lipoproteica (chiamata esosporio), formata

da acidi teicoici e glucosammina

‐ Sporulazione: l’inizio è dato da 2 eventi distinti: la diminuzione intracellulare

di GTP e l’aumento extracellulare di densità delle cellule con secrezione di

EDF1. Questi 2 segnali fanno sì che la RNA polimerasi batterica, composta da

subunità alfa beta beta sigma, venga clivata ed inattivi una subunità che

riconosceva i geni della cellula vegetativa. In contemporanea si attiva sigma11

che trascrive alcuni geni utili alla sporulazione. Allo stesso tempo inoltre la

proteina regolatrice SPOA viene fosforilata, e se raggiunge concentrazioni

elevate, induce la trascrizione di altre subunità sigma (F,G,E,K) che trascrivono

geni atti alla sporulazione [sigma K trascrive geni che consentono la

formazione della cortex e dei coats, mentre sigma G consente la sintesi della

parete sporale]

‐ Germinazione: si intende come il ritorno alla cellula vegetativa e si svolge in

tre fasi distinte: attivazione, germinazione, esocrescita.

Attivazione: in seguito a stimoli di natura traumatica quali modificazioni del pH o

esposizione ad alte temperature (60°) i ponti trasversali di zolfo si rompono,

aumentando la permeabilità cellulare

Germinazione: se sono presenti gli “induttori del processo di germinazione”

(ossia sostanze come zuccheri, amminoacidi e precursori di acidi nucleici) la

germinazione prosiegue entrando nella fase germinativa vera e propria. Enzimi

litici si attivano mentre l’acqua penetra nella spora. Si degradano i componenti

dei rivestimenti sporali (come il DPA) e si cominciano a sintetizzare i materiali

utili per la nascente cellula vegetativa. Vengono sintetizzate proteine e acidi

nucleici che favoriscono l’ingrasso nella terza fase

Esocrescita: se vi è una buona disponibilità di azoto e carbonio, viene formata

una nuova cellula vegetativa che fuoriesce dai rivestimenti degradati della spora

e inizia la vita vegetativa

Curva di crescita *********** : sistema di assi cartesiani semilogaritmico in cui

vengono riportati sull’asse delle ascisse i tempi di osservazione e sull’asse delle

ordinate il numero dei batteri. Dallo schema si può descrivere un modo di crescita

“standard”, diviso in 4 fasi: fase di latenza, fase di accelerazione positiva, fase di

crescita esponenziale, fase di accelerazione negativa, fase stazionaria e fase di

declino. Ovviamente la crescita non avverrà in modo uguale per tutte le cellule, ma

esistono dei modi per selezionare le cellule e far si che si riesca ad avere una crescita

quanto più omogenea possibile (o si usa la filtrazione per taglia, o si abbassano le

temperature per rallentare la crescita o si usano citostatici per lo stesso motivo).

Shift Up e Shift Down indicano rispettivamente un incremento ed un decremento

della crescita dato da un aumento o una diminuzione delle risorse ambientali

‐ Fase di latenza: caratterizzata dall’aumento di volume delle cellule in assenza

di divisione cellulare. In questa fase si ha aumento del metabolismo della

cellula batterica, che sintetizza soprattutto acidi nucleici e proteine. La durata

della fase dipende da fattori dipendenti dal terreno (se il batterio proviene da

un terreno diverso la fase si allunga), da fattori ambientali (temperatura, pH e

ossigenazione) e da fattori dipendenti dall’inoculo (inversamente

proporzionale alla quantità di cellule inoculate e direttamente proporzionale

alla loro età)

‐ Fase di accelerazione positiva: inizia con un’accelerazione del ritmo di crescita

delle cellule che aumentano sempre più di numero

‐ Fase di crescita esponenziale: fase in cui la velocità di crescita è massima e

costante (1/d = mu ‐> velocità di crescita)

‐ Fase di accelerazione negativa: decelerazione progressiva del ritmo di crescita

delle cellule

‐ Fase stazionaria: avviene quando si raggiunge il numero di 1‐5 miliardi di

cellule per millilitro. In questa fase vi è un forte decremento di sostanze

nutritive, l’accumulo di metaboliti tossici e fenomeni di inibizione da contatto

‐ Fase di declino: condizione data dall’esaurimento di sostanze nutrienti e da un

accumulo elevato di sostanze tossiche, che portano la cellula batterica alla

morte. I batteri sporigeni non raggiungono questa fase, ma già in quella

stazionaria provvedono alla loro protezione e conservazione

Biofilm ******** : materiale capsulare derivante da un’intera colonia batterica che

possiede proprietà difensive, adesive e nutritive. Generalmente lo troviamo adeso ai

denti, ma può aderire anche ai cateteri venosi, alle valvole cardiache trapiantate e a

diverse tipologie di protesi. Il termine biofilm è usato per descrivere comunità

strutturate di cellule batteriche (microcolonie) racchiuse in matrici polimeriche

(polisaccaridica sia etero che omo polimerica, detta “slime”) extracellulari

autoprodotte ed aderenti ad una superficie inerte o vivente, all‘interfaccia con una

fase liquida. Genericamente le funzioni che possiamo attribuire al biofilm sono:

tampone contro le variazioni di pH ambientale, cattura per i nutrienti dell’ambiente

esterno, riserva energetica, resistenza alle pressioni gassose selettive, resistenza alla

fagocitosi, resistenza agli antibiotici, alle tossine e come fattore adesivo. Consta di 5

fasi evolutive temporali diverse:

‐ adesione alla superficie [organica o inorganica che sia, viene attuata tramite le

proteine della famiglia MSCRAMM; queste proteine possono legare il fibrinogeno,

l’albumina e il fattore di Von willerbrand]

‐ formazione di microcolonie [l’ancoraggio dei batteri alla superficie di

colonizzazione determina l’attivazione di geni, altrimenti repressi, responsabili del

fenotipo “biofilm”. L’interazione tra i vari individui determina un meccanismo

(denominato di quorum sensing) che consente a tutte le cellule di una popolazione

microbica di regolare, in modo coordinato, l’espressione di una serie di geni in

funzione della densità della popolazione stessa. Si attua mediante la produzione,

secrezione e percezione di molecole segnale specifiche, dette auto induttori

‐ adesione intercellulare stabile [viene utilizzata come adesina

prevalentemente il PIA, ossia il polisaccaride intercellulare adesina, formato da un

omoglicano lineare di 130 residui di N‐acetilglucosammina con legami beta 1‐6]

‐ maturazione [Accrescimento e formazione della struttura pluristratificata di

aspetto vegetativo o sessile. Coinvolge tutti i componenti del biofilm ovvero tanto gli

elementi cellulari quanto la sostanza esopolisaccaridica]

‐ rilascio batterico [in forma planctonica o di aggregati batterici nell’ambiente]

La funzione difensiva del biofilm si esplica sia impedendo la diffusione dei farmaci

all’interno dello strato polisaccaridico, sia impedendo la fagocitosi della cellula

batterica da parte di macrofagi e neutrofili. La forma sessile dell’aggregato batterico

produce antigeni che stimolano la sintesi di anticorpi ma questi sono incapaci di

raggiungere e uccidere i batteri intrappolati nel biofilm a causa dell’ingombro sterico

i polimorfonucleati non riescono a raggiungere il sito dell’infezione e svolgere la loro

azione, ma anche se penetrano la barriera fisica del biofilm non riescono a

fagocitare i batteri. Il biofilm quindi è un fattore importante nella persistenza del

processo infettivo

Capsula batterica :

Colorazione Gram +, Gram ‐ **** : fa parte delle colorazioni differenziali: si fissa il

materiale batterico sul vetrino o con il calore o con fissativi chimici, poi si colora con

cristal violetto per un minuto circa e si mordenza con soluzione iodurata di Lugol per

un altro minuto. Si lava il vetrino con acqua e si decolora per 30 secondi con

l’impiego di una soluzione di etanolo‐acetone 1:1. Si lava il vetrino con acqua e si

colora nuovamente con safranina per 30 secondi circa. Si lava nuovamente il vetrino

e si osserva il preparato: alcuni batteri appaiono colorati di violetto e altri di rosso. I

Gram + sono quelli colorati di violetto, dato che la loro parete si è opposta alla

decolorazione dell’etanolo‐acetone grazie allo spessore del peptidoglicano. I Gram ‐

sono quelli che non possedendo una parete spessa sono stati decolorati e

successivamente ricolorati di rosso (safranina)

Colorazioni :

‐ Semplici: prevedono l’uso di un unico colorante. I preparati vengono fissati e i

coloranti vengono lasciati agire per 3 minuti circa e poi si procede al lavaggio.

I coloranti semplici più utilizzati sono il cristal violetto, il bleu di metilene

(colorazione monocromatica di Janet – usata per la Neisseria Gonorrhoeae), la

fucsina basica

colorazione della capsula [non intendibile come colorazione in senso stretto,

utilizza l’inchiostro di china non diluito per evidenziare in “negativo” la

capsula batterica che all’osservazione microscopica corrisponde ad una

regione di alone bianco attorno al batterio, mentre l’ambiente extracellulare

risulterà nero]

‐ Differenziali: prevedono l’uso di più coloranti, utilizzati in momenti differenti

sullo stesso preparato. Tra queste troviamo:

colorazione di Gram [già descritta]

colorazione di Ziehl‐Neelsen o carbol fucsina a caldo [utile per riconoscere i

micobatteri, il preparato viene fissato col calore al vetrino e viene poi colorato

con fucsina addizionata ad acido fenico. Si riscalda la soluzione fino a formare dei

vapori e poi si lava con acqua. Si procede alla decolorazione utilizzando una

soluzione di alcol‐acido (genericamente etanolo + cloridrico al 3% o solforico al

20%) per 30‐60 secondi. Il preparato viene lavato con acqua e decolorato in

maniera identica ripetutamente, finchè non cede più colorante. A questo punto

si usa il blu di metilene di Loeffler per 2‐3 minuti per colorare gli altri batteri e si

lava con acqua. I micobatteri saranno colorati in rosa, mentre gli altri batteri in

blu]

colorazione di Kinyoun o carbol fucsina a freddo [4 grammi di fucsina vanno

sciolti in 100 ml di etanolo e poi vanno addizionati a 100 ml di acqua e 8 grammi

di fenolo. Si attende che la soluzione si raffreddi a temperatura ambiente e si

colora il vetrino per 5 minuti. Si lava con acqua e si colora successivamente con

blu di metilene le restanti cellule. Si lava nuovamente con acqua e si osserva il

preparato]

colorazione auramina rodamina [0,1 grammi di auramina e 0,75 grammi di

rodamina con agginuta di glicerolo in 10 ml di etanolo al 95% vengono mescolati

con 3 grammi di fenolo in cristalli sciolto in 100ml d’ acqua. Si depone la

soluzione sul vetrino, si attendono 15 minuti e si lava con acqua. Si decolora con

una soluzione di acido cloridrico e 100 ml di etanolo al 70% per 2 minuti circa. Si

lava con acqua e si usa permanganato di potassio in 100 ml di acqua per l’ultima

colorazione di contrasto; si lava dopo 2 minuti e si esamina (i micobatteri

appaiono giallo oro)]

colorazione per granuli metacromatici [si colora il vetrino con colorante di Albert

per 3‐5 minuti, poi si lava con acqua. Successivamente si colora con soluzione

iodata di Lugol per 1 minuto. Si lava con acqua e si procede all’osservazione

microscopica]

colorazione delle spore [simile alla colorazione di Ziehl‐Neelsen, si lascia agire per

più tempo (5 minuti) la carbol fucsina a caldo]

colorazione del flagello [una soluzione di tannato di ferro si applica per alcuni

minuti e poi si lava con acqua. Una soluzione di nitrato di argento ammoniacale

viene poi riscaldata quasi ad ebollizione e versata sul vetrino. Si lascia agire per 3‐

5 minuti e poi si osserva al microscopio]

Farmaci :

‐ Inibitori della sintesi di DNA come conseguenza del blocco della sintesi degli

acidi folici ‐> Sulfamidici

‐ Inibitori della sintesi di DNA come conseguenza del blocco della topoisomerasi

2 e 4 ‐> Chinolonici

‐ Danneggiamento irreversibile del DNA batterico ‐> Nitrofurani

‐ Inibitori della sintesi di RNA ‐> Rifamicine

‐ Inibitori della sintesi proteica ‐> Tetracicline

‐ Danneggiamento della parete batterica per interferenza con la sintesi di

peptidoglicano ‐> Beta‐lattamici, Vancomicina, Bacitracina, Fosfomicina,

Cicloserina

‐ Danneggiamento della parete dei micobatteri per interferenza con la sintesi di

composti tipici ‐> Isoniazide

‐ Danneggiamento delle membrane batteriche ‐> Polimixine (solo per Gram ‐)

Tossine **** :

Sterilizzazione * : pratica utilizzata per eliminare ogni forma di vita da una data

superficie. Genericamente un oggetto viene definito sterile quando la probabilità di

trovare vita su di esso è paragonabile a 1 su un milione. Esistono diversi mezzi per la

sterilizzazione, raggruppabili in 2 categorie: mezzi chimici e mezzi fisici. I mezzi

chimici corrispondono all’esposizione alla formaldeide o all’ossido di etilene, ma più

spesso sono usati quelli fisici, come calore o radiazioni ionizzanti. Le radiazioni

ionizzanti corrispondono ai raggi UV e ai raggi gamma. Le fonti di calore per

sterilizzare più usate sono le stufe a secco (l’oggetto è messo per 2 ore a 180° o 3

ore a 140°) o gli autoclavi (l’oggetto è esposto a vapori d’acqua sotto pressione a

120° per 30 minuti circa)

Lipoproteina di Brown : presenta una terminazione idrofobica tramite la quale si

lega alla membrana esterna. In questo modo la lipoproteina funge da legante fra la

membrana esterna e lo strato di peptidoglicano

Vaccini ‐ antirabbico di pasteur, salk e sabin ******** : Il vaccino è un preparato

contenente materiale costituito da sostanze estranee, provenienti da microrganismi

o parti di essi, opportunamente trattate per non perdere le proprietà antigeniche e

quindi risultare immunogeniche ma in modo da non essere patogene per

l’organismo trattato. Il vaccino è essenzialmente finalizzato al conferimento di

immunità attiva al soggetto cui viene somministrato.

‐ Antirabbico di Pasteur: preparato da Louis Pasteur nel 1885. Lo studioso isolò

il virus da un animale infetto (virus da strada) e lo attenuò mediante

essiccamento con una serie di ripetuti passaggi su encefalo di coniglio (virus

fisso)

‐

LPS endotossina ****** : costituisce la parte più superficiale del doppio foglietto

lipidico della membrana esterna, composta inferiormente da fosfolipidi e

superiormente dall’LPS, composto a sua volta da 3 strutture diverse: lipide A, il core

e l’antigene O

‐ La regione del lipide A: costituita da un disaccaride (glucosamina) fosforilato

esterificato con acidi grassi saturi da 12 a 16 atomi di carbonio

‐ Il nucleo polisaccaridico (core): costituito da una corta catena di zuccheri, tra

cui se ne trovano due peculiari il KDO ed un eptoso

‐ La catena polisaccaridica laterale (antigene O): costituito da una lunga catena

polisaccaridica (fino a 40 zuccheri) che si associa a quella adiacente grazie a

ioni Mg2+, che fanno da ponte tra le catene

Quorum sensing : Il quorum sensing è un sistema di regolazione trascrizionale

dipendente dalla densità cellulare. Il sistema è composto da due elementi: la

molecola segnale (solitamente un omoserina lattone acilato per i batteri gram‐

negativi, un oligopeptide per i gram‐positivi) e l'attivatore trascrizionale. La molecola

segnale è un induttore che diffonde all'esterno della cellula originaria, e può così

entrare nel citoplasma di altre cellule adiacenti. Se la concentrazione di molecola

segnale all'interno di cellule della popolazione batterica è alta, questa molecola si

legherà all'attivatore trascrizionale, che a sua volta attiverà o reprimerà una serie di

geni, determinando l'attivazione o lo spegnimento di vie metaboliche o processi

cellulari specifici.

Genetica batterica ***** : i batteri posseggono un unico grande cromosoma

circolare in singola copia, confinato in una regione di spazio definita nucleoide.

Questo DNA non è avvolto da istoni, è organizzato in unità trascrizionali

multicistroniche, definite operon o operoni e non ci sono sequenze ridondanti. Ci

sono anche unità geniche accessorie definite plasmidi; di forma circolare e a doppia

catena, possono codificare o meno e quando codificanti possono conferire alla

cellula particolari resistenze, come quella agli antibiotici, tossine o possono fungere

da “plasmidi coniugativi”. I processi genetici che i batteri possono svolgere o subire

sono: la duplicazione, la trascrizione e traduzione, il trasferimento di sequenza, la

trasformazione, la trasduzione e la coniugazione.

‐ La duplicazione: meccanismo semiconservativo. Sono possibili 2 modelli

replicativi: il modello a forcella replicativa e il meccanismo a “rolling circle”

Replicazione a forcella: prevede che il DNA venga inizialmente separato dalla

Topoisomerasi 4 e che una Primasi si inserisca nel punto appena aperto; la

Primasi sintetizza un primer a RNA che viene legato dalla DNA polimerasi 3, che

sintetizza il filamento di DNA in direzione 5’‐>3’. Il filamento che si svolge in

direzione opposta non può progredire in maniera continua ma, man mano che la

forcella replicativa diventa più grande, si inseriscono delle Primasi che

sintetizzano nuovi primer ogni nuova apertura, consentendo una replicazione a

“scatti”; queste interruzioni vengono chiamate frammenti di Okazaki. I primer a

RNA vengono rimossi dalla DNA polimerasi 1, che elimina e sostituisce l’RNA con

DNA. Una Ligasi salda insieme i vari frammenti. Topoisomerasi 1 despiralizza

progressivamente la doppia elica per diminuire lo stress tensionale, mentre

Topoisomerasi 2 aumenta le spiralizzazioni per garantire un corretto

“inpacchettamento” del DNA neoformato

Replicazione a “rolling circle”: prevede che il DNA venga tagliato da un apposito

enzima e che la DNA polimerasi 3 si leghi al gruppo OH libero del nucleotide

adiacente al taglio; a questo punto la polimerasi dovrebbe sintetizzare i

nucleotidi complementari al filamento che legge mentre il filamento sovrastante

si stacca progressivamente. Una volta sintetizzato completamente il filamento

circolare, si sarà ottenuto un filamento lineare libero che può essere legato da

una DNA polimerasi 3 per la sintesi del filamento complementare. Il frammento

lineare verrà successivamente spiralizzato e circolarizzato.

‐ Trascrizione e traduzione: la RNA polimerasi batterica sintetizza l’RNA

messaggero a partire da un frammento di DNA (opportunamente

despiralizzato e reso accessibile); l’RNA messaggero è policistronico (ossia può

essere tradotto direttamente in diverse proteine) e non subisce i processi di

splicing. Mentre avviene la sintesi si lega immediatamente ai ribosomi e viene

tradotto in proteine (le subunità del ribosoma sono 30S e 50S). Il processo di

traduzione è identico a quello procariotico

‐ Trasferimento di sequenza: elementi presenti sia nel cromosoma circolare che

nei plasmidi possono traslocare (previa duplicazione) da una zona all’altra del

DNA, con effetto mutageno. Gli elementi trasponibili sono: le sequenze di

inserzione, i trasposoni e gli elementi invertibili

Sequenze di inserzione: piccoli tratti di DNA codificanti per lo più in enzimi,

capaci di traslocare da una zona all’altra del DNA

Trasposoni: elementi di maggiori dimensioni rispetto alle sequenze d’inserzione.

Codificano per enzimi capaci di inattivare i farmaci, conferendo antibiotico‐

resistenza (geni contenuti nel core del trasposone)

Elementi invertibili: simili ai trasposoni, ma oltre ai geni che codificano per la

trasposizione codificano anche per dei geni che consentono loro di sintetizzare

un’enzima che inverte l’intero verso dell’elemento (ruotando a 180°)

‐ Trasformazione: processo scoperto da Griffith e Avery, consente ai batteri di

acquisire materiale genetico dall’esterno della cellula. Se la densità di

popolazione batterica è alta, le cellule competenti liberano una proteina

chiamata “fattore di competenza” che porta alla produzione di altre proteine

come l’autolisina, che digerisce parte della parete cellulare, e le proteine DNA

binding che si trovano sulla membrana plasmatica e sono capaci di legare DNA

bicatenario presente nell’ambiente e di portarlo all’interno del citosol. Lì il

DNA verrà parzialmente digerito e integrato nella cellula, che ne potrà

acquisire le caratteristiche

‐ Trasduzione: si ipotizza sia la conseguenza di errori occasionali della

replicazione dei batteriofagi [un batteriofago è un virus che infetta i batteri,

iniettandovi il proprio DNA. Il virus può sfruttare le strutture replicative per

creare nuovo DNA e proteine per assemblare nuovi fagi che lisano la cellula

(ciclo litico) o può integrare il proprio DNA con quello della cellula ospite e

quando le condizioni sono propizie, il DNA si riattiva portando alla formazione

di nuovi fagi che lisano la cellula (ciclo lisogeno)]. Può capitare che nucleasi

specifiche taglino oltre al DNA virale anche DNA batterico, associandolo a

quello virale. I nuovi fagi assemblati e fuoriusciti dalla cellula “madre” vanno

ad infettare un altro batterio e trasferiscono materiale genetico da una cellula

all’altra (particelle trasducenti). Genericamente, i batteriofagi che posseggono

materiale genetico batterico perdono la capacità di riavviare un ciclo litico

nelle successive cellule infettate e o il loro DNA rimane silente sotto controllo

repressivo, o codifica per prodotti proteici che interagiscono col fenotipo

cellulare batterico (conversione lisogenica)

‐ Coniugazione: passaggio diretto di materiale genetico tra cellula e cellula

batterica. I plasmidi coniugativi codificano per la produzione di un pilo

(chiamato pilo F), che consente di associare le due membrane e i due

citoplasmi e trasferire il cromosoma circolare da una cellula batterica all’altra,

tramite meccanismo a rolling circle

Terreni di coltura * : metodo utilizzato per crescere i batteri in ambiente controllato.

Ce ne sono essenzialmente di due tipologie: liquidi e solidi. Quelli liquidi permettono

di far crescere i batteri anche quando sono presenti in numero limitato nel

campione, mentre quelli solidi sono usati per l’isolamento di varie colonie

batteriche. Oltre a questa divisione, possono essere ulteriormente suddivisi in

terreni minimi, semplici e complessi. I terreni minimi possiedono solo gli elementi

essenziali e i sali inorganici necessari alla crescita dei batteri chemiolitotrofi. I terreni

semplici posseggono gli elementi organici ed inorganici necessari alla crescita

batterica in generale. I terreni complessi posseggono invece tutti gli elementi di base

+ aggiunte di vari liquidi organici (sangue, liquido ascitico, siero, estratti di carne)

necessari per la crescita anche dei batteri più esigenti. Esistono 3 diversi tipi di

contenitori per le colture batteriche: provette (cilindri di vetro chiusi ad

un’estremità, sono facilmente trasportabili ma hanno minore superficie a

disposizione per la semina), capsule di petri (piatti cilindrici con chiusura, in vetro.

Massima superficie utilizzabile, ma poco trasportabili) e matracci (contenitori quasi

sferici con fondo appiattito e collo stretto e alto. Utilizzati per i terreni liquidi)

Terreni solidi (costituzione) : costituiti da una soluzione di un polisaccaride

(agarosio) ricavato da un’alga che non interferisce con la crescita batterica dato che

le maglie del gel consentono la diffusione dei nutrienti, ma impediscono il

movimento batterico. Aggiunto al 1,5% ad acqua, forma un gel se portato a 100

gradi e solidifica ad una temperatura inferiore a 45 gradi. Genericamente vi si

aggiunge NaCl isotonico, microelementi, 0,5% di proteine digerite della carne (o

peptoni) e il pH viene tamponato a 7,0 grazie all’uso di tamponi fosfati

Metodiche di semina : se il terreno è liquido, viene aggiunto il campione batterico

nel matraccio e viene agitato per disperdere i batteri. Se il terreno è solido ma si

vuole disperdere ugualmente i batteri, si aggiunge il campione batterico all’agar

quando questo è ancora liquido (45° circa) e si mescola; appena la temperatura si

abbasserà a 40° circa l’agar si solidificherà, imprigionando i batteri finemente

dispersi al suo interno. Se il terreno è solido e si vuole purificare le singole colonie, si

aspetta che l’agar solidifichi, si inserisce in un termostato e, raggiunte le condizioni

desiderate, si depone il campione in un angolo della capsula di petri; si prende

un’ansa sterilizzata di platino e si passa l’ansa a zig‐zag dalla parte dove si trova il

campione alla parte opposta, senza mai tornare indietro; questo consente la

visualizzazione e la crescita di colonie distinte anche da campioni misti (le colonie

possono avere diversi aspetti, a seconda dei batteri che le costituiscono, ma le più

importanti sono le “S” o lisce che sono anche le più virulente e le “R” o rugose, che

sono le meno patogene)

Colture isolanti * : terreno di cultura utilizzato per isolare un dato batterio. E’

possibile fare ciò tramite l’uso di: terreni indicatori [utilizzano indicatori cromatici

per identificare una specifica colonia batterica], terreni selettivi [utilizzano sostanze

tossiche per alcuni batteri per favorire la crescita di una data classe batterica

rispetto all’altra; esempi sono i terreni con antibiotici come la vancomicina per

l’isolamento di Neisseria gonorrhoeae, non sensibile a questo dato antibiotico],

terreni di arricchimento [contengono specifici nutrienti, che favoriscono la crescita

di un classe batterica rispetto ad un’altra]

Batteriologia speciale

Helicobacter e test del respiro *******

Bordetella *

Bacilli, lattobacilli *

Lysteria Monocitogenes *

Micobatteri e test Igra *******

Micobacterium tubercolosis ‐ Tubercolina **

Salmonella *****

Emofili **

Brucelle

Streptococchi ‐ Streptococcus piogenes ******

Spirochete

SPIROCHETE

Batteri il cui soma è strutturato a spirale. Possiedono una parete simile ai G‐N, ma

più flessibile. Mobili tramite fibrille (flagelli modificati) e si moltiplicano per scissione

semplice. Le spirochete patogene per l’uomo sono: Treponema, Borrelia, Brachispira

e Leptospiraceae.

Treponema Pallidum

Agente eziologico della sifilide, malattia venerea a decorso cronico, è l’unico vero

treponema di forte interesse medico. Anche se non risulta che produca esotossine,

sembra che la sua patogenicità sia da correlare alla capacità di invadere i tessuti

passando tra le giunzioni serrate ed alla sua “scarsa antigenicità” che lo protegge da

risposte immunitarie forti. Presenta 3 stadi di sviluppo:

‐ nel primo stadio vi è la penetrazione all’interno dei tessuti, dove forma prima

una papula che si trasforma successivamente in un’ulcera a fondo duro e indolente

nell’arco di 15 giorni circa (è possibile reperire molti treponemi nell’essudato). La

lesione viene definita sifiloma primario che va in cicatrizzazione spontanea

‐ nel secondo stadio, dopo 3 mesi circa, si ha la comparsa di esantema e di

lesioni mucose sparse (i treponemi si ritrovano in vari organi in questa fase). I

treponemi si localizzano prevalentemente nel SNC (dove provocano tabe dorsale) e

nel sistema cardiovascolare (dove provocano aneurisma aortico)

‐ nel terzo stadio si formano lesioni definite gomme, ossia nodosità che si

evolvono verso l’ulcerazione e poi guariscono per lasciare una cicatrice deformante.

La struttura istologica della nodosità mima il granuloma tubercolare

La diagnosi si pone o esaminando gli essudati al microscopio, o colorandoli tramite

impregnazione argentica, o tramite inoculazione in coniglio. Un antigene non

treponemico ma di provenienza cellulare sembra associarsi frequentemente al soma

batterio (antigene di Wasserman o cardiolipina). Trattamento con pennicillina

Borrelie

Agenti eziologici della febbre ricorrente e della Borrelliosi di Lyme. Vengono

trasmesse da pidocchi e zecche. Sono le uniche spirochete abbastanza grandi da

poter essere viste dal microscopio ottico. Sono microaerofile, quindi non sopportano

alti tenori d’ossigeno.

‐ La febbre ricorrente è caratterizzata da circa 7 giorni di incubazione post

puntura e successivamente la comparsa di una febbre improvvisa che persiste per 5

giorni circa. Segue remissione e successiva riesacerbazione, in un ciclo che può

ripetersi anche una decina di volte. La particolarità del patogeno è quella di variare

antigeni ogni volta che questi vengono riconosciuti, causando prima remissione della

febbre e successive riesacerbazioni in ogni momento di nuova virulenza

‐ La Borrelliosi di Lyme è caratterizzata da tre stadi: coinvolgimento della cute

con eritema cronico migrante, interessamento articolare e cardiaco con artrite e

BAV, e coinvolgimento nervoso con polineuropatie

La diagnosi si basa su PCR, immunofluorescenza, immunoenzimatica (ELISA) e

immunoblot. Trattamento con Beta‐lattamici

Leptospire

G‐N e aerobi obbligati, sono gli agenti eziologici delle leptospirosi. Si differenziano

principalmente grazie agli antigeni di membrana, dato che azione patogena,

morfologia e caratteri colturali sono identici in tutte le specie. La più conosciuta è

Leptospira Interrogans. Non ne si nota la produzione di tossine proteiche.

L’infezione proviene genericamente da acque contaminate con feci di animali infetti

e può presentarsi in forma grave con compromissione di fegato, reni e meningi o in

forma intermedia con un’affezione catarrale o addirittura esaurirsi a livello

subclinico. La diagnosi si fa o isolando le leptospire dal sangue nella prima settimana

di infezione o dalle urine nel resto del tempo; si possono anche ricercare gli antigeni

delle leptospire più conosciute. La terapia è con pennicillina. Vaccini allestiti con

sospensioni di L. Interrogans sono in commercio

E.coli ***

Pneumococchi *

Enterobatteri ***

Enterococchi

Bacillus antracis **

Vibrio colerae *

Neisserie ***

Campilobacter **

Corinebatteri

Stafilococchi ********

Difterite **

Streptolisina O

Titolo antistreptolisinico TAS

Tossina colerica *

Meningococco *

Tetano

Clostridi **

Botulino

Yersinie *

Rickettsie *

Pseudomonas aeruginosa *

Clamidia **

CHLAMYDIE

G‐N, rotondeggianti (cocchi), immobili e patogeni intracellulari obbligati, in quanto

non ingrado di produrre ATP. Non sono dotati di parete cellulare formata da

peptidoglicano, ma costituita da una parete proteica ricca in cisteina, collegata con

la membrana esterna tipica di un G‐N, sormontata da proteine dette MOMP con

probabile funzione da porine. Questa particolare struttura impedisce la fusione del

lisosoma con il fagosoma in cui la clamidia, penetrando nella cellula ospite, è

inglobata; inoltre le caratteristiche della parete cellulare fanno si che le clamidie

presentino una scarsa o nulla sensibilità agli antibiotici β‐lattamici. Questo batterio

ha un peculiare ciclo vitale caratterizzato dall'alternanza di due unità morfo‐

funzionali ben distinte (ciclo dimorfico): corpo elementare (ce) e corpo reticolare

(cr). Il primo è piccolo (200‐300 nm), rotondo, con citoplasma denso e compatto e

rappresenta la forma infettante; probabilmente tramite le MOMP si lega alla

mucosa interagendo con i glucani di superficie. Introdotto tramite endocitosi, il

corpo elementare subisce una progressiva idratazione divenendo corpo reticolare;

questo è più grande (600‐1000 nm), il citosol meno denso, è metabolicamente

attivo, si moltiplica per scissione binaria e rappresenta la forma non infettante. Una

volta lisata la cellula il corpo reticolare si “comprime” trasformandosi in corpo

elementare che riesce a sopravvivere nell'ambiente grazie alla presenza di molteplici

legami disolfuro tra le proteine della membrana.

Chlamydia Trachomatis

Chlamydia prettamente umana. Caratterizzata da almeno 15 diversi serovar con

diverso grado di patogenicità

‐ Serovar A, B, Ba e C : responsabili del tracoma endemico, dato da scarse

condizioni igieniche e causante cecità (2° causa mondiale dopo la cataratta)

‐ Serovar D, E, F, G, H, I, J, K : responsabili di infezioni genitali. Nell’uomo si

caratterizza da un’uretrite scarsamente purulenta, mentre nella donna con una

cervicite che può evolvere in endometrite con l’avanzare della colonizzazione e

determinare infertilità

‐ Serovar L1, L2, L3 : agenti del linfogranuloma venereo, malattia a trasmissione

sessuale caratterizzata da una papula o ulcera a cui segue rapidamente la comparsa

di granulomi infiammatori

Chlamydia Pneumoniae

Caratterizzata da una polmonite di modesta gravità. Tendenzialmente di andamento

benigno, nei pazienti defedati o anziani può assumere caratteri gravi. La guarigione

segue immunità dimostrabile tramite titolo anticorpale

Chlamydia Psittaci

Detta anche ornitosi, insorge prevalentemente in soggetti che vivono a contatto con

gli uccelli (pappagalli ad esempio). Si manifesta con una polmonite grave complicata

da compromissione sistemica

Micologia generale

Dimorfismo dei miceti : caratteristica peculiare dei miceti patogeni che consiste

nell’avere due morfologie distinte a seconda di in quale situazione si trovino. In una

struttura tissutale in condizione parassitaria si sviluppano con morfologia

lievitiforme (blastospore) a 37°, mentre in una struttura culturale in condizione

saprofitica si sviluppano con morfologia miceliale (filamentosa) a 25°

Parete fungina : costituita da un fitto intreccio di fibrille di chitina, polimero di N‐

acetilglucosamina con legami beta 1‐4 di associazione a D‐glucosio, D‐mannosio,

lipidi e proteine (tra queste ultime si formano legami ponte disolfuro)

Terreno di sabourod : terreno solido a base di agarosio con la seguente

composizione: peptone 1 gr, glucosio 4 gr, agar 2 gr, acqua distillata 100 ml.

Genericamente ha pH tamponato a 6,8 ‐ 7 ed è tenuto a 25° o 37° per l’incubazione

Lattofenolo bleu cotton : soluzione utilizzata per chiarificare (mettere in risalto

alcune particolarità, altrimenti poco visibili a causa della forza di coesione di alcune

colonie fungine – esempio: ife, microstrutture delle spore). E’ composto da: fenolo

in cristalli 20 gr, acido lattico 20 gr, glicerina 40 gr, bleu cotton 0,05 gr, acqua

distillata 20 ml

Micologia speciale

Candida ***** : micete lievitiforme ubiquitario che normalmente si può reperire

sulla pelle o sulle mucose dell’uomo (ed anche di altri animali) come commensale.

Nel caso di depressione del sistema immunitario, il lievito può dar vita ad

un’infezione opportunista. Le infezioni sono genericamente a carico delle mucose

(mughetto, vulvovaginiti), delle pieghe (intertrigini). La candidosi può anche

avvenire a carico di organi profondi, con quadri clinici più o meno gravi. Frequente

nei malati di AIDS. La Candida Albicans è la più frequentemente riscontrata;

generalmente forma colonie di colore bianco e consistenza cremosa, che a 25° e in

terreni relativamente poveri forma abbondante pseudomicelio (pseudoife). Candida

Albicans inoltre presenta caratteristiche distintive proprie: sviluppa grandi clamido‐

conidi sferici, isolati o a grappoli, specie in agar alla farina di Tween; produce tubuli

germinativi e ife vere a 37° in agar‐sangue (o siero di sangue) a pH 7

Aspergillo : micete filamentoso (muffiforme) ubiquitario particolarmente presente in

ambienti ricchi di materiale vegetale in decomposizione. La patogenicità è su base

puramente opportunistica. E’ causa di aspergilloma polmonare (agglomerato

fungino all’interno di una cavità polmonare), aspergillosi polmonare o sistemica

invasive (stato patologico infettivo grave associato all’inalazione di spore

dell’aspergillo, e aspergillosi broncopolmonare allergica (stato infettivo‐allergico). Si

riproduce tramite conidi e i fialoconidi si presentano incolonnati in lunghe filiadi che

presentano un’estremità terminale espansa (di conidiofori). Le filiadi possono essere

sorrette da strutture dette metulae. Ne si differenziano circa 100 specie raccolte in

15 gruppi. L’analisi si basa su caratteri microscopici (morfologia delle teste conidiali)

e macroscopici (morfologia, colore velocità di sviluppo delle colonie). Il principale

rappresentante è Aspergillus Fumigatus

Criptococcus neoformans : micete lievitiforme diffuso, saprofita. Cresce in

particolare in zone dove vi è alta concentrazione di uccelli (piccioni specialmente).

L’infezione avviene per via aerogena (molto raramente digestiva). Il micete dai

polmoni subito penetra nel sangue e giunge nel sistema nervoso centrale dove

prolifera, dando luogo a meningoencefaliti). Raramente da luogo a complicanze

polmonari. In coltura forma colonie a contorno netto, lucide, pigmentate in giallo,

arancione, rosso o bianche, che sono costituite da blastocellule gemmanti sferiche o

ovoidali, senza produzione di micelio. La lucidità della colonia può apparire in un

secondo momento per formazione di una capsula mucopolisaccaridica (visibile solo

dopo contrasto con inchiostro di china). Criptococcus non è capace di utilizzare

zuccheri a scopo fermentativo, ma può metabolizzare inositolo e prodotti a struttura

azotata (come la creatinina); su terreno di Shields e Ajello assume colorazione scura

(causa produzione di melanina). Viene distinto in 5 sierotipi: A, B, C, D e AD (in

relazione alla lunghezza della catena di xilosio sul maggiore antigene capsulare).

Negli animali, se iniettato intraencefalicamente forma una bozza caratteristica; in

vivo tende a formare granulomi con scarsa reazione flogistica tissutale e le

blastocellule sono locate solitamente all’esterno delle cellule. Può accennare alla

filamentazione

Protozoi generale

Protozoi : microorganismi unicellulari eucarioti, capaci di reazioni ossidative e

fermentative. La gran parte di loro sono aerobi‐anaerobi facoltativi, eterotrofi. Si

muovono grazie a pseudopodi, ciglia e flagelli. Possono essere sia parassiti

extracellulari che endocellulari (capaci di resistere all’azione fagocitaria del sistema

monocito macrofagico, creando un vacuolo parassitoforo dove svolgeranno il loro

ciclo vitale). Possono indurre danno secondo diverse azioni patogene: inapparente

(l’infezione non provoca malattia), meccanica (ad esempio Giardia tappezza la

parete intestinale e non consente più un corretto assorbimento), tossica (il protozoo

induce la liberazione massiccia di citochine pirogene), necrosi litica (il protozoo

libera enzimi digestivi che distruggono le cellule dell’ospite a scopo alimentare),

reazione tissutale (esempio granuloma amebico). Posseggono diversi sistemi per

eludere le difese immunitarie dell’ospite, di cui si evidenzia: variazione antigenica

(es tripanosoma brucei – alcuni cloni del protozoo producono antigeni diversi che gli

consentono di eludere le difese immunitarie), modulazione antigenica ( capacità di

un dato protozoo di eliminare i propri antigeni superficiali per sottrarsi all’azione di

anticorpi e complemento), persistenza intramacrofagica (es toxoplasma gondii –

capacità di inibire la fusione delle vescicole lisosomiali con quella parassitaria) e

soppressione immunitaria (liberazione massiva di antigeni in circolo con saturazione

del sistema immunitario, che non riesce più ad interagire col protozoo). I vaccini

antiprotozoari presentano difficoltà legate al fatto che i protozoi hanno cicli vitali a

più stadi con antigeni specifici per stadio, tuttavia esistono il vaccino anti‐ merozoite

e quello anti‐gametociti. La diagnosi può essere microscopica a freddo o con

colorante, mediante prova biologica, prove colturali, sonde molecolari o antigeni

specifici. I farmaci antiprotozoari sono mal compatibili con l’organismo, dato che sia

gli uomini sia i protozoi sono eucarioti, ma ne abbiamo comunque a disposizione

l’emetina, il chinino, l’artemisina, l’allopurinolo e i composti antimoniali

Protozoi speciale

Plasmodi malaria ****** : appartenente alla classe degli Sporozoi (protozoi di

piccole dimensioni che parassitano le cellule, caratterizzati sia da fenomeni

asessuati/schizogonia, che da fenomeni sessuati/sporogonia). Di oltre 120 specie

solo 4 sono patogene per l’uomo: Plasmodium falciparum, vivax, malariae ed ovale,

responsabili di diverse tipologie di malaria. Le zone di prevalenza sono il continente

africano (P.falciparum), asiatico (P.vivax) e sub‐americano, contando globalmente

250 milioni di nuovi casi all’anno. La trasmissione è interumana mediata da insetti

ematofagi del genere Anopheles dove gli sporozoiti vivono nelle ghiandole salivari.

Una volta iniettati dall’insetto nel sangue umano, gli sporozoiti raggiungono gli

epatociti, li colonizzano e o restano quiescenti sotto forma di ipnoziti (P.vivax,

P.ovale) o si trasformano in trofozoita, che va incontro a divisioni ripetute

diventando multinucleato (schizonte). Dallo schizonte vengono generati dei

merozoiti che penetrano all’interno dei globuli rossi, diventando trofozoiti e dopo

diverse riproduzioni asessuate riescono a differenziarsi nelle forme sessuate:

microgametocita (forma maschile) e macrogametocita (forma femminile). Queste 2

forme sessuate vengono ingerite dall’insetto vettore e la forma femminile viene

fecondata, generando l’oocinete, che si trasforma in oocisti contenente fino a 10

mila sporozoiti. Questi perforano la parete intestinale dell’insetto e raggiungono le

ghiandole salivari, ricominciando il ciclo. Forme degne di nota: merozoite – provvisto

di membrana esterna ed interna e di complesso apicale per la penetrazione nei

globuli rossi; trofozoite – si nutre mediante una struttura specializzata (citostoma);

schizonte – quando è metabolicamente attivo diventa multinucleato. Forme

patogene : malaria terzana maligna (incubazione di 7‐14 giorni, febbre elevata,

cefalea, artralgia e successivamente defervescenza e sudorazione profusa; senza

trattamento, assume periodicità di a giorni alterni), malaria terzana benigna

(incubazione di 14‐20 giorni, con febbre e cefalea e successivamente defervescenza;

si possono presentare recidive post‐guarigione anche dopo 5‐10 anni a causa degli

ipnoziti), malaria quartana (incubazione di 21‐28 giorni ma anche 6‐8 mesi, accessi

febbrili ogni 72 ore). Diagnosi tramite esame diretto del sangue (preferibilmente

durante l’accesso febbrile), colorazione di May‐Grunwald‐Giemsa in acqua distillata

(per lisare i globuli rossi), esame della goccia spessa con defibrinazione manuale,

anticorpi monoclonali. La terapia è a base di clorochina oppure chinino,

artemisinina, meflochina e alofantrina

Toxoplasma *** : appartenente alla classe degli Sporozoi (protozoi di piccole

dimensioni che parassitano le cellule, caratterizzati sia da fenomeni

asessuati/schizogonia, che da fenomeni sessuati/sporogonia). Delle 7 specie, solo

Toxoplasma Gondii è patogeno per l'uomo. Estremamente diffuso, si stima che circa

tra 40% e 80% della popolazione mondiale sia portatore sano di questo protozoo.

Genericamente il contagio avviene tramite ingestione di cibi o acqua contaminate da

feci di gatto (ospite definitivo di Toxoplasma gondii). Il ciclo vitale del Toxoplasma

gondii ha due fasi. La prima avviene nell'ospite definitivo, un felino e comprende la

riproduzione sessuata: il gatto, si infetta ingerendo carne contenente cisti del

parassita oppure oocisti sporulate. Gli sporozoiti, grazie all'azione dei succhi

digestivi, fuoriescono dall'oocisti e possono infettare le cellule epiteliali

dell'intestino tenue dove si riproducono microgametocita (forma maschile) e

macrogametocita (forma femminile) e formano oocisti, che vengono espulse con le

feci. Le cisti, contengono ognuna 4 sporozoiti, gli elementi infettanti. Nella seconda

fase, il parassita si riproduce solo in maniera asessuata in ogni animale a sangue

caldo (tranne i felidi). Gli ospiti intermedi si possono infettare o da oocisti presenti

negli alimenti o acque parassitate; il parassita passa la barriera intestinale, invade

per via ematica cellule di svariati tessuti (viene chiamato merozoite) e vi forma i

vacuoli parassitofori. All'interno di questo vacuolo Toxoplasma gondii si propaga in

una serie di divisioni finché la cellula infetta si lisa. Questa forma di replicazione

veloce e asessuata di Toxoplasma gondii è chiamata tachizoite. Di norma dopo

questa prima fase l'ospite acquisisce una certa immunità e questo determina la

comparsa di una forma riproduttiva lenta, detta bradizoite perché gli anticorpi

prodotti limitano l'invasività. I vacuoli del bradizoite possono formare cisti nel

tessuto degli ospiti infetti (soprattutto nei muscoli e nel cervello) e possono

impiegare anni a svilupparsi definitivamente. Se vengono infettati gli enterociti, gli

sporozoiti vengono liberati nel lume, si trasformano in cisti e vengono eliminati per

ricominciare il ciclo. Lo sporozoite, il tachizoite ed il bradizoite presentano struttura

simile con un complesso apicale (conferisce la capacità di penetrazione cellulare del

parassita, con funzione simil lisosomiale – costituito da rhoptries e micronemi)

situato sul polo della cellula. Patologicamente l’infezione può essere asintomatica (il

più delle volte) o in soggetti immunodeficienti (es HIV positivi) si può manifestare

con focolai necrotici multipli o meningoencefalite da Toxoplasma; l’infezione può

anche presentarsi in forma di linfoadenite febbrile benigna similmononucleosica. La

diagnosi può essere effettuata tramite ricerca diretta viene effettuata sul materiale

fecale “a fresco” o tramite colorazione, tramite ricerca sierologica, Dye Test (o test

di Sabin, usa Toxoplasmi virulenti legati a fattori del complemento e anticorpi del

paziente; se gli anticorpi si legano, i Toxoplasmi non assumono colorazione blu –

risultato positivo) immunofluorescenza o emoagglutinazione. La terapia è a base di

pirimetamina

Emoflagellati : protozoi flagellati che si localizzano nel sangue e nei tessuti profondi.

Presentano diversi aspetti morfologici a seconda dello stadio di sviluppo:

amastigote, promastigote, epimastigote, trypomastigote. L’amastigote è la forma

più semplice: intracellulare, piccolo diametro, nucleo polare posteriore e flagello

polare anteriore rudimentale non fuoriuscente dalla tasca flagellare. Promastigote:

cellula allungata di dimensioni maggiori con lungo flagello che fuoriesce dalla tasca;

il nucleo è più centrale ed il cineplasto (blefaroplasto) è anteriore al nucleo.

Epimastigote: forma allungata, il flagello fuoriesce dal terzo anteriore del corpo del

protozoo e vi rimane in contatto tramite membrana ondulante, rendendosi libero al

polo anteriore. Trypomastigote: grandi dimensioni, nucleo centrale, cineplasto al

polo posteriore e davanti a questo l’emergenza della tasca flagellare con flagello che

rimane adeso al protozoo mediante una lunga membrana ondulante e si rende

libero sul polo anteriore

Tripanosomi : emoflagellati facenti parte dell’ordine kinetoplastida, il genere

trypanosoma si divide in 2 subgeneri, trypanozoon e schizotrypanum di cui fanno

rispettivamente parte trypanosoma brucei (tripanosomiasi africana) e trypanosoma

cruzi (tripanosomiasi americana)

‐ Trypanosoma brucei: agente eziologico della tripanosomiasi africana, viene

portato dall’insetto vettore (glossine) e immesso nell’ospite tramite pasto

ematico. Esiste in 2 diverse forme: brucei gambiense e brucei rhodesiense.

Gambiense viene trasmesso da glossine igrofile (vivono presso i corsi d’acqua)

e presenta andamento acuto mentre Rhodesiense da glossine xerofile (vivono

in zone aride) e presenta andamento cronico. Serbatoio di entrambe le forme

sono le antilopi. Il ciclo vitale è lo stesso in entrambe le forme: durante il

pasto ematico il protozoo viene inoculato nel sottocute, si moltiplica e

penetra sotto forma di trypomastigote nel circolo ematico, da dove poi può

colonizzare il sistema linfatico e il sistema nervoso centrale o essere

riassimilato dall’insetto vettore. Patogenicità: prevede un periodo di

incubazione da 20 giorni ad un anno; segue una fase emolinfatica che

corrisponde al periodo di invasione ematica del protozoo, in cui i protozoi

raggiungono i linfonodi dando linfoadenopatia, febbre, linfoadenomegalia ed

epatosplenomegalia; in ultimo, la fase di localizzazione cerebrale dà

leptomeningiti, emorragie, rammollimenti cerebrali e coma (malattia del

sonno?). Diagnosi: diretta tramite esame di sangue e liquor cefalorachidiano o

“a fresco” o con colorazione di Giemsa, oppure tramite tecniche di

concentrazione (goccia spessa – effettuata senza fare lo striscio – o

centrifugazione), prove colturali (terreno NNN), analisi sierologiche o prova

biologica. Terapia: per la fase acuta si usano suramina o pentamidina, mentre

per la fase cerebrale il melarsoprolo (che attraversa la barriera emato‐

encefalica)

‐ Trypanosoma cruzi: agente eziologico della tripanosomiasi americana, viene

portato dall’insetto vettore ed emesso con le feci di questo. Può penetrare

durante il pasto ematico attivamente nella cute o essere ingerito con cibo e

acqua contaminati. Una volta penetrato in forma di trypomastigote, colonizza

il sistema macrofagico e si trasforma in amastigote, dando il via a scissioni

binarie ripetute. Penetra nuovamente nel sangue in forma di trypomastigote,

infetta cellule muscolari lisce e striate e viene riassimilato dall’insetto vettore

tramite pasto ematico. Patogenicità: l’incubazione dura 20 giorni circa,

risultando genericamente asintomatico e non inducendo produzione di

anticorpi grazie alla sua localizzazione intracellulare; successivamente

aggredisce il cuore, l’esofago e il colon, portando a infiammazione e fibrosi;

causa inoltre megalie e ipertrofie diffuse. La diagnosi si effettua tramite

ricerca diretta nel sangue dell’ospite, o a fresco o tramite colorazione di

Giemsa, oppure tramite tecniche di concentrazione, prove colturali (terreno

NNN) o prova biologica. La terapia è con nifurtimox o beznidazolo

Leishmania ****** : emoflagellati facenti parte dell’ordine kinetoplastida e della

famiglia tripanosomatidae, il genere Leishmania comprende più specie patogene per

l’uomo, raggruppate in complessi in base all’effetto patologico: complesso

Leishmania donovani (interessa India, Mediterraneo, America meridionale; specie

responsabili di leishmaniosi viscerali o kala‐azar), complesso Leishmania tropica

(interessa India, Medio oriente, Africa occidentale; specie responsabili delle

leishmaniosi cutanee del vecchio mondo), complesso Leishmania mexicana e

brazilensis (interessa l’America latina; specie responsabili delle leishmaniosi cutanee

del nuovo mondo). Il ciclo vitale prevede solamente 2 stadi: quello di promastigote e

amastigote. L’insetto vettore assimila l’amastigote durante il pasto ematico; questo

si trasforma in promastigote e penetra l’intestino dell’insetto vettore, raggiungendo

le ghiandole salivari dell’insetto. L’insetto trasmette la leishmania sotto forma di

promastigote che infetta il sistema reticolo‐endoteliale di diverse strutture corporee

a seconda del tipo di leishmaniosi, diventando successivamente amastigote

intracellulare e ricominciando il ciclo non appena giunge l’insetto vettore. Se si parla

di complesso donovani, i parassiti invadono prevalentemente il sistema reticolo‐

endoteliale di milza, fegato, linfonodi e midollo; nel complesso tropica e brazilensis

invece i protozoi vengono fagocitati localmente nel punto dell’infezione e quando la

cellula si lisa, l’infezione si propaga per contiguità (nel complesso brazilensis è

possibile anche la diffusione metastatica, ematica o linfatica che sia)

‐ Leishmaniosi viscerale: in questo caso, il sistema reticolo endoteliale è pieno

di macrofagi infarciti di protozoi; questi macrofagi non sono attivati da una

buona interazione con i TH1 e restano incapaci di rispondere all’infezione.

Dopo 2‐4 mesi di incubazione si ha interessamento generalizzato con febbre,

epatosplenomegalia, linfoadenomegalia, iperplasia macrofagica.

Successivamente la febbre diviene ondulante e in assenza di terapia si giunge

a cachessia terminale (in condizioni acute, si può giungere a stadio terminale

in 3‐4 settimane). Diagnosi: identificazione microscopica del parassita nei

tessuti colpiti, o a fresco mediante biopsia o con colorazione di Giemsa,

coltura in terreno NNN, immunofluorescenza, ricerca di reazione anticorpale

(intradermoreazione o prove sierologiche). Terapia con preparati antimoniali

(antimoniato di meglumina, stibogluconato di sodio) e amfotericina B

‐ Leishmaniosi cutanea del vecchio mondo: dopo un’incubazione di 4‐8

settimane appare una lesione papulo‐nodulare nella sede di inoculo. Può

successivamente ulcerare e infettarsi per sovrainfezione batterica. Diagnosi:

ricerca diretta nelle essudazioni delle lesioni ulcerative o a fresco mediante

biopsia o con colorazione di Giemsa, coltura in terreno o ricerca di reazione

anticorpale (intradermoreazione o prove sierologiche). Terapia con preparati

antimoniali

‐ Leishmaniosi cutanea del nuovo mondo: dopo un’incubazione di 4‐8

settimane appare una lesione papulo‐nodulare nella sede di inoculo. Può

successivamente ulcerare e infettarsi per sovrainfezione batterica. Causa una

molteplicità di forme patologiche: L’ulcera de los chicleros, il pian bois, l’uta,

l’espundia e la leishmaniosi cutanea anergica disseminata. Diagnosi: ricerca

diretta nelle essudazioni delle lesioni ulcerative o a fresco mediante biopsia o

con colorazione di Giemsa, coltura in terreno o ricerca di reazione anticorpale

(intradermoreazione o prove sierologiche). Terapia con preparati antimoniali

Giardia : protozoo flagellato. 3 specie sono appartenenti alla Giardia e questa è

reperibile in 2 distinte forme: il trofozoite e la cisti. Il trofozoite è la parte “mobile”

ed infettivamente attiva: ha aspetto piriforme, presenta un disco ventrale dietro a

cui si evidenziano 2 nuclei asimmetrici, 4 blefaroplasti (chiamato anche corpo basale

ed originato dalla divisione del centrosoma, costituisce il motore del flagello) e 8

flagelli. La cisti invece è la parte adibita alla sopravvivenza ed alla trasmissione: ha

struttura fibrillare (spessore 0,5 micrometri), quattro nuclei (2 nelle forme giovani),

disco striato, corpo mediano, 8 blefaroplasti, presenta una parete cistica ed

all’interno di questa ma separato dalla stessa, si trova il materiale citoplasmatico in

forma granulare. A trasmissione oro fecale, il ciclo biologico prevede l’ingerimento

di una cisti da cibi o acqua contaminati. All’interno dello stomaco avviene

l’escistamento e la liberazione di 2 trofozoiti che aderiscono alla parete intestinale

duodeno‐digiunale tramite un disco ventrale e formano i flagelli; si moltiplicano per

scissione binaria. Una volta che il trofozoite si trova al livello colico, i flagelli vengono

ritratti e il corpo protozoario viene condensato: si forma la cisti. Giardia lamblia

induce alterazioni nell’orletto a spazzola dell’epitelio intestinale e in risposta di ha la

produzione di IgM, IgG ma sopra tutto IgA (per limitare l’adesione di lamblia

all’intestino). Giardia intestinalis decorre la gran parte di volte asintomatica, ma se si

diffonde a tutta la parete intestinale, può dar luogo a sindromi da malassorbimento.

La diagnosi si effettua o tramite ricerca diretta nelle feci (trofozoite nelle feci

diarroiche, cisti in quelle normali), tramite biopsia, tramite tecniche

immunoenzimatiche e immunoelettroforetiche. La terapia prevede il metronidazolo

Trichomonas : protozoo flagellato. 3 specie di interesse medico, tra cui solo

Trichomonas vaginalis risulta realmente patogena. Trichomonas vaginalis non forma

cisti e non resiste molto al di fuori dell’uomo; la sua struttura comprende 4 flagelli

sul polo anteriore connessi ad un area blefaroplastica accolta in una semiluna di

microtubuli (pelta) e una membrana ondulante che si estende dal polo anteriore

fino alla metà del protozoo; il protozoo è attraversato da polo a polo da 50‐60

microtubuli che formano l’assostilo. Presenti il golgi e ribosomi, ma i mitocondri

sono sostituiti da idrogenosomi (granuli periassostilari a metabolismo fermentativo).

Il ciclo vitale prevede il passaggio dall’uretra maschile al canale vaginale e viceversa.

Si moltiplica per scissione binaria. Le manifestazioni sono genericamente assenti

nell’uomo (tranne nella forma sintomatica di uretrite purulenta), mentre nella

donna si manifesta con microerosioni ulcerative vaginali con infiltrato leucocitario,

talora edema e leucorrea. Diagnosi diretta (a fresco o tramite colorazione di

Papanicolau) o mediante coltura. Terapia con metronidazolo

Entamoeba histolitica * : facente parte dell’ordine Amoebida e del genere

Entamoeba. Si stima che circa il 10% della popolazione mondiale sia portatore. Il

ciclo vitale di questo protozoo prevede 2 forme: trofozoite e cisti. Il trofozoite è

mobile e possiede un citoplasma differenziato in 2 porzioni: una più chiara

(ectoplasma) ed una più granulosa (endoplasma) in cui si localizzano i vacuoli

digestivi del sistema vescicolo‐lisosomiale (con residui di globuli rossi interi o lisati)

ed il nucleo; non ci sono né i mitocondri, né il golgi, né il RER. La cisti invece è

quadrinucleata (solo nelle forme giovani è uninucleata) e presenta una parete cistica

formata da 2 strati: esocisti ed endocisti; è ricca di granulazioni di glicogeno. A

trasmissione oro‐fecale le cisti si ritrovano su cibo e acqua contaminati; quando

questi vengono ingeriti, i processi digestivi (specie al livello del piccolo intestino)

liberano da una singola cisti 4 trofozoiti che arrivati nel cieco aderiscono alla mucosa

penetrando nelle cripte, dove maturano a trofozoiti mobili e grandi. Da qui il

trofozoite può restare sulla mucosa o diffondere a distanza in altri tessuti. Se il

protozoo si viene a trovare nel tratto terminale del grosso intestino può riformare

una cisti uninucleata, condensando il citoplasma, accumulando glicogeno e

formando la parete cistica. La cisti può sopravvivere fino a 2 settimane all’esterno

del corpo. Essenzialmente le strutture che mediano i meccanismi patogenetici sono

2: adesione alla mucosa intestinale tramite un’adesina specifica per il galattosio e

danno cellulare tramite enzimi proteolitici che vengono attivati da un aumento del

gradiente di Ca++. Le possibilità di patogenesi sono in relazione alla struttura

parassitata: nell’intestino può essere asintomatico o portare a ulcerazioni “a fiasco”

(possono risultare dolorose e portare a sclerotizzazione), nel fegato può generare

ascesso epatico (con febbre, dolore gravitativo ed epatomegalia), nel polmone può

generare ascesso polmonare che tende a svuotarsi nei vasi sanguigni o nei bronchi.

La diagnosi può essere effettuata tramite ricerca diretta viene effettuata sul

materiale fecale o su reperti bioptici “a fresco” o tramite colorazione, tramite

immunofluorescenza o emoagglutinazione. La terapia per le forme endoluminali è

con iodochinolo o paromomicina, per le forme sistemiche è con metronidazolo

Virologia generale

Classificazione di Baltimore + replicazione di ogni classe virale

LA CLASSIFICAZIONE DI BALTIMORE

Classificazione dei virus basata sulla natura del loro genoma (sia esso DNA, RNA, a

singolo a doppio filamento) e sul loro tipo di replicazione.

Deossiribovirus:

‐ Classe 1 (Herpesvirus): virus a DNA bicatenario che si circolarizza all’interno

della cellula (grazie alla presenza di sequenze ripetute ed invertite agli estremi). Il

nucleocapside viene trasportato lungo il citoscheletro fino in prossimità di un poro

nucleare e quando vi penetra, il DNA viene liberato nell’ambiente e intercettato

dall’apparato trascrittivo della cellula (che opera una trascrizione simmetrica, ossia

su entrambe le catene), producendo messaggeri che codificano per proteine precoci

e tardive. Le proteine precoci sono essenzialmente enzimi atti alla replicazione del

genoma (DNA‐polimerasi‐virus‐specifica); le proteine tardive sono proteine

strutturali della progenie virale. La replicazione del genoma avviene post

circolarizzazione del genoma stesso ad opera della DNA‐polimerasi‐virus‐specifica

tramite un meccanismo a rolling circle

‐ Classe 2 (Poxvirus): virus a DNA bicatenario le cui estremità sono

covalentemente legate tra di loro, il che ne consente la denaturazione in forma

circolare monocatenaria. Il processo di trascrizione si svolge totalmente nel

citoplasma grazie ad una RNA‐polimerasi‐DNA‐dipendente che il virione possiede

con se. La trascrizione comincia nel core e vengono prodotte proteine precoci che

consentono l’esposizione dell’acido nucleico nel citoplasma che viene

successivamente duplicato ad opera di enzimi virali e ulteriormente trascritto,

formando messaggeri tardivi che codificano per enzimi e proteine strutturali che

consentono la formazione del virione

‐ Classe 3 (Parvovirus): virus a DNA monocatenario lineare con le estremità

ripiegate a forcina. Divisi in virus autonomi e Dependovirus (necessitano di

coinfezione di Herpesvirus). In quelli autonomi, la replicazione è possibile solo nella

fase S del ciclo cellulare (quando si sta replicando il DNA). Il materiale genetico, una

volta raggiunto il nucleo cellulare, viene intercettato dalle polimerasi cellulari e

usando le estremità ripiegate come innesco, viene duplicato. Si produce così una

struttura bicatenaria (che è congiunta all’estremità 3’) che funge da stampo per la

trascrizione di messaggeri per proteine strutturali e non. La struttura bicatenaria

viene successivamente tagliata da un enzima virus specifico, producendo sia una

catena neoformata (che possiede l’estremità a forcina “sottratta” alla vecchia

catena) sia una catena vecchia, mancante di un tratto; quest’ultimo viene ri‐

sintetizzato sull’estremità 3’ grazie alla linearizzazione dell’estremità a forcina della

nuova catena. Le due molecole vengono successivamente separate grazie ad enzimi

ad azione elicasica e successivamente ri‐strutturate (formazione di forcine) per poi

essere incapsidiate separatamente in virioni distinti

‐ Classe 4 (Hepadnavirus): virus a DNA parzialmente bicatenario e circolare.

Penetra nella cellula tramite endocitosi mediata da recettore (p170);

successivamente il DNA incompleto viene trasferito nel nucleo dove si completa la

struttura bi‐catenaria (sintesi di riparo) ad opera di enzimi cellulari, si trascrive il

genoma con la formazione di 2 classi di RNA: messaggeri e pre‐genomici. I

messaggeri codificano per le proteine virus specifiche del peplos (S) e la proteina

derivata dal gene X, mentre i pre‐genomici prima formano le proteine capsidiche (C)

e successivamente vengono incapsidiati da queste, all’interno di un “provirione”

dove grazie ad una DNA polimerasi RNA‐dipendente o trascrittasi inversa viene ri‐

formato il genoma originale (previo passaggio in un intermedio RNA‐DNA). Il virione

a questo punto acquisisce l’involucro pericapsidico dal RE/Golgi con i relativi

antigeni fissati al di sopra HBsAg e viene espulso tramite esocitosi dalla cellula

(caratteristico l’eccesso di produzione di peplos/antigeni HBsAg, che possono essere

reperiti nel sangue in strutture sferoidali vuote). Il processo avviene senza

integrazione del DNA nel nucleo cellulare (anche se questo è comunque possibile).

Ribovirus:

‐ Classe 1 (Calicivirus, Picornavirus, Flavivirus, Togavirus): virus a RNA +

monocatenario. L’RNA è poliadenilato all’estremità 3’ mentre all’estremità 5’ è

associato ad una piccola proteina. Il tutto serve a mimare la struttura di un RNA

messaggero cellulare. Appena associatosi ai ribosomi, codifica per un’unica

poliproteina che viene poi tagliata in proteine strutturali e non strutturali. La RNA‐

polimerasi‐RNA‐dipendente, derivata da queste ultime proteine, trascrive l’RNA

virale in una molecola di RNA ‐ complementare, che a sua volta viene ri‐trascritto

dalla stessa polimerasi in diverse molecole di RNA +, identiche al genoma originale

‐ Classe 2 (Orthomyxovirus, Rhabdovirus): virus a RNA ‐ monocatenario, intero

o segmentato. Se il genoma è intero, una volta scapsidiato l’RNA ‐ viene intercettato

da una RNA‐polimerasi‐RNA‐dipendente e viene trascritto in un RNA + messaggero;

successivamente viene tradotto dai ribosomi cellulari nelle varie proteine virus

specifiche, sia strutturali che non strutturali (enzimatiche); una RNA‐polimerasi‐

RNA‐dipendente neoformata ritrascrive l’RNA ‐ iniziale (genomico) in molte copie di

RNA + pre‐genomico e quest’ultimo viene ritrascritto dallo stesso enzima in RNA ‐

che viene incapsidiato e fuoriesce dalla cellula. Se il genoma è segmentato, ai vari

frammenti di RNA ‐, scapsidiati e penetrati nel nucleo, viene aggiunto un primer

dalla polimerasi II cellulare. A questo punto la RNA‐polimerasi‐RNA‐dipendente

virale (presente sempre all’interno del capside virale ed inoculata nella cellula

insieme all’RNA) trascrive gli RNA ‐ in RNA messaggeri a polarità positiva, alcuni dei

quali vengono sottoposti a splicing, per poi essere trasferiti nel citoplasma e tradotti

nelle varie proteine virali. Tra queste vi sono la RNA‐polimerasi‐RNA‐dipendente e

due proteine non strutturali (NS1 e NS2), che rientrano nel nucleo e trascrivono gli

RNA ‐ genomici in molte copie di RNA + che vengono ritrascritti in RNA ‐ (protetti dai

meccanismi di spicing da NS1 e NS2), trasportati nel citoplasma ed incorporati nella

nuova progenie virale.

‐ Classe 3 (Retrovirus): virus a RNA monocatenario ma diploide, con le 2

molecole parzialmente collegate all’estremo 5’ per via dei legami idrogeno. Subito

dopo la penetrazione del virus nella cellula, avviene la sintesi di un DNA bicatenario

ad opera di una trascrittasi inversa (DNA‐polimerasi‐RNA‐dipendente), direttamente

all’interno del virione. Il DNA neosintetizzato viene quindi rilasciato e veicolato nel

nucleo dove si integra nel genoma della cellula ospite dove può rimanere a lungo in

forma latente. Quando le condizioni sono favorevoli, avviene la sintesi degli RNA

messaggeri, di cui alcuni vengono tradotti in poliproteine successivamente scisse in

varie proteine funzionali e strutturali mentre altri vengono trascritti dall’intero

provirus, formando RNA + genomici. Questi ultimi, grazie all’azione di determinate

proteine vengono protetti dai processi di splicing ed esportati nel citoplasma per

essere incapsidiati

‐ Classe 4 (Reoviridae): virus a RNA bicatenario. Possiedono un doppio capside.

In una prima fase, all’interno del capside interno (dopo l’eliminazione del capside

esterno) avviene il processo di trascrizione del genoma, ad opera di una RNA‐

polimerasi‐RNA‐dipendente virale, che interessa solo il frammento RNA ‐,

generando diversi RNA + messaggeri che vengono proiettati all’esterno del capside.

Queste sono prima tradotte in proteine strutturali e non strutturali e

successivamente incapsidiate nei nuovi virioni, dove avviene la sintesi dei filamenti

RNA ‐ necessari a completare la struttura bicatenaria. Segue l’apposizione del

secondo strato di proteine capsidiche

Farmaci antivirali – aciclovir, hiv

Prioni **

Oncogenesi virale

Virologia speciale

Rabdovirus **

Hortomixovirus

Portomixovirus (antigenic shift)

Erpesviridiae (varicella zoster, simplex e gladiatorum) **************

Hiv *******

HIV

Virus a RNA monocatenario ma diploide, con le 2 molecole parzialmente collegate

all’estremo 5’ per via dei legami idrogeno.

Penetrazione

La penetrazione del virus nei linfociti T‐helper o Macrofagi avviene ad opera di

gp120 e gp41 che interagiscono con CD4. Gp120 è una glicoproteina di superficie

inserita nel peplos virale ed è ancorata tramite una porzione COOH all’estremo NH2

terminale di Gp41, che è invece inserita a pieno spessore nel peplos come proteina

transmembrana. Oltre a CD4 c’è bisogno anche dell’interazione con un corecettore,

ossia CXCR4 per i linfociti T e CCR5 per i macrofagi affinchè avvenga la penetrazione.

Il peplos si fonde con la membrana cellulare (ad opera di Gp41) e libera all’interno il

capside.

Replicazione

Successivamente il capside libera l’RNA + genomico che ha una costituzione

particolare: è costituito da una struttura codificante che presenta agli estremi una

sequenza di basi ripetute (sequenza R), poliadenilate nell’estremo 3’ e con un cap

all’estremo 5’. Tra le estremità R e la sequenza codificante si trova una sequenza, U5

all’estremo 5’ e una sequenza U3 all’estremo 3’, che serve alla replicazione. La

trascrittasi inversa virale, che ha bisogno di un innesco costituito da un tRNA

cellulare in 5’, trascrive il DNA corrispondente riformandone la sequenza, ossia

“salta” da un estremo all’altro inserendo U3 al lato più esterno dell’estremità 5’ e U5

al lato più esterno dell’estremità 3’ (il resto resta invariato). U3‐R‐U5 costituiscono i

LTR o long terminal repeat. Il DNA neosintetizzato diviene bicatenario e viene quindi

veicolato nel nucleo dove si integra nel genoma della cellula ospite grazie a delle

integrasi/endonucleasi, dove può rimanere a lungo in forma latente. Quando le

condizioni sono favorevoli, avviene la sintesi degli RNA messaggeri, di cui alcuni

vengono tradotti in poliproteine successivamente scisse in varie proteine funzionali

e strutturali mentre altri RNA vengono trascritti dall’intero provirus, formando RNA

+ genomici. Questi ultimi, grazie all’azione di determinate proteine vengono protetti

dai processi di splicing ed esportati nel citoplasma per essere incapsidiati

Genoma di HIV

Possiede essenzialmente 3 geni principali e almeno 6 geni per proteine regolatrici.

Parlando dei geni principali, abbiamo gag, pol ed env. Gag e Pol vengono trascritti e

tradotti insieme, formando una poliproteina p180 che viene scissa in p55 e in enzimi

virus specifici (proteasi, trascrittasi inversa ed endonucleasi); p55 a sua volta viene

scissa in p17 (forma la matrice virale), p24 (forma l’involucro del core e l’antigene

CA) e p9 (si lega alle molecole di RNA come proteina nucleo‐capsidica). Il gene env

viene tradotto in una proteina p88 che viene glicosilata, trasformandosi in Gp160;

quest’ultima viene scissa in Gp120 e Gp41, entrambe inserite nel peplos

(penetrazione)

Proteine regolatrici

Sono sei proteine che regolano il ciclo replicativo di HIV

‐ Tat: una volta sintetizzata, rientra nel nucleo e funziona da transattivatore

della replicazione virale, inducendola. Recluta anche delle proteine adattatrici che

fungono da adattatori trascrizionali

‐ Rev: una volta sintetizzata, rientra nel nucleo e regola la produzione di RNA

virus‐specifici. Protegge l’RNA messaggero dai processi di splicing

‐ Vpu: si lega ai CD4 intracellulari nel reticolo endoplasmatico, impedendo

l’associazione tra le Gp120/Gp41 e il CD4 stesso

‐ Nef: blocca l’espressione di CD4 e MHC1 nelle cellule infettate in modo da

inibire la risposta immunitaria nei loro confronti (specie la risposta citotossica)

‐ Vif: degrada la citosina deaminasi cellulare, impedendole di fungere da “difesa

antivirale intracellulare”

‐ Vpr: favorisce il trasporto intranucleare del complesso nucleoproteico

Hepaxvirus – epatite c, b *************

Poliovirus *****

Virus della rabbia

Rosolia *

Papilloma *

Rotavirus *

ROTAVIRUS

Estremamente diffusi, si stima che oltre il 90% degli umani entro i 5 anni di vita ne

siano stati infettati. Trasmessi con circuito oro‐fecale, causano enteriti con febbre

elevata, manifestazione diarroica grave e vomito; agiscono soprattutto nei mesi

invernali. Può generare una diarrea così grave da causare deplezione idrosalina

ingente e necessità di ricovero ospedaliero; nei paesi non industrializzati è una delle

prime cause di morte in età infantile.

Replicazione

virus a RNA bicatenario. Possiedono un doppio capside. In una prima fase,

all’interno del capside interno (dopo l’eliminazione del capside esterno) avviene il

processo di trascrizione del genoma, ad opera di una RNA‐polimerasi‐RNA‐

dipendente virale, che interessa solo il frammento RNA ‐, generando diversi RNA +

messaggeri che vengono proiettati all’esterno del capside. Queste sono prima

tradotte in proteine strutturali e non strutturali e successivamente incapsidiate nei

nuovi virioni, dove avviene la sintesi dei filamenti RNA ‐ necessari a completare la

struttura bicatenaria. Segue l’apposizione del secondo strato di proteine capsidiche

Struttura

Ha simmetria icosaedrica ed è formato da un virione con tre strati di subunità

proteiche (capsomeri), di cui quello più interno contiene un genoma formato da 11

segmenti di RNA bicatenario. Il genoma codifica per proteine strutturali (VP 1‐4 e VP

6,7) e non (NSP 1‐6). Strutturali: VP1 e VP3 sono associate all’ RNA e formano la

RNA‐polimerasi‐RNA‐dipendente; VP2 formalo strato più interno del capside; VP6 lo

strato intermedio; VP7 lo strato più esterno; VP4 funge da antirecettore virale

perché viene tagliato dalla tripsina pancreatica in VP5 e VP8, di cui VP5

permeabilizza la membrana delle cellule intestinali mentre VP8 costituisce il vero e

proprio antirecettore virale che si lega all’acido sialico cellulare. Non strutturali:

NSP4 danneggia gli enterociti agendo da “tossina virale”, mentre gli altri NSP

intervengono nell’assemblaggio, nella trascrizione e nella replicazione del genoma

virale.

P.S: in base a VP6 si distinguono 7 diversi gruppi (A‐G), ma la patologia umana è

genericamente di gruppo A

Diagnosi

Legata esclusivamente alla dimostrazione dei rotavirus in feci diarroiche (vengono

coltivati in colture VERO di rene di scimmia). Saggi immunoenzimatici rilevano anche

VP6

Terapia

Solamente sintomatica con reintegrazione del bilancio elettrolitico

Vaccino

Formato da virus attenuati ottenuto dal riassortimento di 5 diversi stipiti di rotavirus

umani e bovini (vaccino pentavalente)

Morbo celiaco

In soggetti geneticamente predisposti, è possibile che i rotavirus tramite la VP7

mimino la transglutaminasi tissutale (mimetismo antigenico), inducendo le difese

immunitarie a formare auto‐anticorpi contro quest’enzima digestivo umano, con la

conseguenza che non appena il soggetto mangia del glutine e viene secreto l’enzima

si ha autoaggressione tissutale con reazione simil‐allergica

Hepadnavirus

Calciviridiae

Poxvirus

Astroviridiae

Deltavirus

Reoviridiae

Flavivirus

Citomegalovirus

Virus influenza ; influenza A ; antigenic shift ***********

Ebola *

Marburg

Arbovirus **

Epstein barr *

Filovirus *

Enterovirus

Parassitologia generale

Ciclo vitale * : i parassiti metazoi (indicati comunemente come elminti)

comprendono anche parassiti di interesse medico come i Nematodi, i Cestodi e i

Trematodi data la loro capacità di parassitare sia le mucose esterne che i tessuti

profondi. Molti elminti possiedono uno schema di ciclo vitale comune , svolto in

ospiti differenti. L’ospite in cui so svolge la fase riproduttiva prende il nome di ospite

definitivo, mentre l’ospite che viene utilizzato per compiere determinati stadi

maturativi del ciclo vitale e poi abbandonato prende il nome di ospite intermedio.

Sono possibili anche “ospiti di trasporto”, in cui non avviene nessuna fase o

maturazione, ma viene accidentalmente infettato e successivamente abbandonato

dal parassita. L’azione patogena è molto variabile da parassita a parassita, ma in

comune vi è l’infiammazione in risposta agli antigeni parassitari e la formazione di

granulomi nelle aree parassitate. Per la diagnosi genericamente si ricercano le uova

o le IgE specifiche

Parassitologia speciale

Trematodi : vermi piatti di forma allungata e normalmente ermafroditi, tranne gli

Schistosomi. Genericamente hanno più ospiti e nell’ospite definitivo mostrano una

replicazione sessuata, mentre in quelli intermedi una asessuata. Sono

genericamente dotati di una ventosa buccale e una ventrale. Le loro uova

contengono il miracidio (embrione) che si sviluppa in ambiente acquatico e migrati

nell’ospite intermedio danno vita prima alla sporocisti e poi alle cercarie, che

migrano e infettano l’ospite definitivo tramite due vie: transcutanea o alimentare

Schistosoma * : genere di platelminti della classe dei trematodi. Sono 5 le specie

patogene per l’uomo. Il suo ciclo biologico prevede l’esistenza di un ospite

definitivo, vertebrato ed uno intermedio, mollusco. Tramite invasione transcutanea,

le cercarie entrano nei tessuti e si trasforma in schistosomulo che penetra i vasi

linfatici e raggiunge fegato e polmoni dell’ospite dove matura definitivamente. Gli

adulti discendono controcorrente nella vena mesenterica e nel plesso vescicale e si

accoppiano (diversa morfologia rispetto agli altri trematodi che gli consente di

accoppiarsi nel flusso ematico; il maschio presenta una doccia dove la femmina più

“cilindrica” che “piatta” si alloggia per l’accoppiamento), deponendo uova “spinose”

nei capillari della sottomucosa. Le spine determinano lesioni che causano la lisi del

tessuto e l’emissione delle uova tramite vie urinarie o fecali. Le uova si trasformano

in miracidio che infetta un mollusco acquatico e maturano in 4‐6 settimane per

ricominciare il ciclo. Se le cercarie non trovano l’ospite definitivo in 48 ore muoiono.

Può determinare diverse reazioni patologiche: sindrome di Katayama – si formano

anticorpi verso gli stati larvali del parassita che danno origine a immunocomplessi

che determinano uno shock tossico; danni granulomatosi possono avvenire a

seguito di perforazione vasale e reazione infiammatoria scatenata dalle uova, sia

nell’intestino dove danno adito a formazione di polipi, sia nel fegato (uova

intrappolate nel torrente ematico che tornano al fegato) dove formano granulomi

ad evoluzione fibrosa (cirrosi epatica). La diagnosi si basa sul ritrovamento di uova e

la terapia è con praziquantel

Fasciola : classe dei trematodi. Due specie sono importanti per la parassitologia

medica umana: fasciola hepatica e fasciolopsis buski. In realtà, Fasciola hepatica è

un parassita di pecore e bovini, ma l’uomo può infettarsi a seguito dell’ingestione di

cercarie. Sono vermi piatti di 2‐3 cm di lunghezza e 1 cm di larghezza, che vivono nei

dotti biliari e depositano le uova nel succo stesso che le trasporta all’esterno.

L’embrione ciliato (o miracidio) si libera dall’uovo e raggiunge attivamente l’ospite

intermedio, una chiocciola d’acqua dolce dove matura per 2 mesi circa diventando

cercaria. Queste ultime fuoriescono dalle chiocciole e si annidano sulla vegetazione,

da dove poi raggiungono l’ospite definitivo. Dall’intestino di quest’ultimo arrivano al

fegato, penetrando i tessuti attivamente; giunti nel fegato, discendono nelle vie

biliari e maturano come adulti. Fasciolopsis buski ha ciclo vitale simile a fasciola

hepatica, ma matura nel duodeno. La patogenesi epatica prevede febbre, ittero

ostruttivo vomito ed epatialgia (con spiccata eosinofilia); la patogenesi intestinale

prevede dolore di tipo ulceroso e sindromi da malassorbimento causate

dall’incistamento nella parete intestinale. La diagnosi è data da epatomegalia ed

eosinofilia sul fegato, mentre per l’intestino si ricorre alla ricerca di uova nelle feci.

Trattamento epatico con bitinolo; intestinale con praziquantel

Filariasi oculo‐cutanee ‐ Loa loa : facente parte della famiglia Filarioidea (nematodi

filiformi, adattati alla sopravvivenza in tessuti quali il sistema linfatico, il

connettivale; la forma adulta prevalentemente ha localizzazione linfatica e cutanea,

mentre quella embrionale ha prevalente localizzazione ematica; si dividono in

filariasi linfatiche, cutanee ed oculo‐cutanee). Verme cilindrico presente solo in

Africa. L’insetto vettore è un moscerino ematofago in cui dopo 10 giorni di

maturazione, il nematode si sposta dalla muscolatura alla proboscide e viene

inoculato nell’ospite definitivo, l’uomo. Deposto nel sottocutaneo, il Loa loa migra

verso i tessuti cutanei di tutto il corpo. Gli adulti si accoppiano e liberano le

microfilarie già schiuse (riproduzione ovovivipara) nel sottocutaneo. Queste migrano

rapidamente verso i vasi linfatici e da li nel torrente ematico (dove vengono ri‐

assimilate da un nuovo insetto vettore). La patologia include prurito, dolore locale o

parestesie, legate alle migrazioni degli adulti. La diagnosi si effettua sul quadro

clinico (segni della migrazione del verme sulla congiuntiva, camera anteriore

dell’occhio, frenulo linguale e sulle dita) e sul reperimento di microfilarie ematiche

(colorante Giemsa). Terapia con ivermectina

Filariasi cutanee – Mansonella ozzardi, Dracunculus medinensis : facente parte della

famiglia Filarioidea, sia Mansonella che Dracunculus sono nematodi che infettano

selettivamente la cute. Mansonella è trasmessa dal moscerino ematofago Simulium;

le microfilarie vengono assunte tramite pasto ematico dall’insetto e maturano nella

sua muscolatura per circa 8 giorni per poi trasferirsi nuovamente nella proboscide,

essere nuovamente iniettati nel sangue e migrare nel sottocutaneo, dove diventano

adulte, si accoppiano e depongono uova che si schiudono in microfilarie per

ricominciare il ciclo. Dracunculus invece non ha insetti vettori, ma entra nel corpo

umano tramite ingestione di crostacei non cotti; il verme adulto femmina depone le

uova emergendo direttamente dal sottocute in zone dove è presente acqua, le uova

si schiudono e gli embrioni vengono ingeriti dai crostacei Cyclops; gli embrioni poi

maturano nei tessuti gonadici del crostaceo che a sua volta può esere ingerito da un

umano; una volta nello stomaco, la larva penetra il tessuto e si porta fino al

sottocute, dove diventa adulto (la femmina misura circa 60 cm di lunghezza e 1,5

mm di diametro; il maschio 3 cm di lunghezza e 0,4 mm di diametro). Le patogenesi

associate sono ‐ per Monsonella: orticaria, dolore articolare e cefalea; per

Dracunculus: lesione tissutale accompagnata da una reazione simil anafilattica

(nausea, diarrea, vomito, orticaria e reazione asmatiforme) dovuta a sostanze

tossiche secrete dalla femmina (il maschio è asintomatico). Diagnosi – per

Monsonella: reperimento di microfilarie ematiche; Dracunculus: clinica data

dall’osservazione del verme che emerge per partorire. Terapia – Monsonella:

ivermectina; Dracunculus: metronidazolo

Tenia solium *** : facente parte della classe dei cestodi, la tenia solium è un verme

piatto segmentato, parassita del tratto intestinale. Può raggiungere i 2‐3 metri di

lunghezza o anche più e si annida nell’intestino tenue dell’uomo. Gli adulti sono

costituiti da una testa di 1 mm e circa 800‐1000 proglottidi (12 mm larghezza e 6

mm lunghezza) che contengono 30.000‐50.000 uova ciascuna. Normalmente il ciclo

vitale del parassita prevede come ospite intermedio il maiale, nel quale le uova si

sviluppano diventando prima oncosfere e poi tramite diffusione ematica diventano

cisticerchi in 2 mesi circa. Il cisticerco predilige il tessuto muscolare e quello

nervoso. L’uomo ingerisce carne cruda contenente i cisticerchi. Nello stomaco

umano, il cisticerco viene dissolto dagli enzimi e la larva viene liberata;

successivamente la larva, tramite il segmento craniale o scolice (contenente uncini

utilizzati per l’ancoraggio alla parete intestinale) aderisce alla parete intestinale e

comincia a produrre proglottidi, raggiungendo dimensioni da adulto completo in 6‐

12 mesi e sopravvivendo nell’ospite per anche 25 anni. Genericamente l’infestazione

è totalmente asintomatica, ma se l’uomo diventa occasionalmente l’ospite

intermedio, la parassitosi (definita cisticercosi) si manifesta con granulomi

infiammatori, infiltrati di neutrofili, eosinofili, linfociti e macrofagi; se l’infestazione è

a carico del tessuto nervoso (specie cerebrale) la patologia può manifestarsi con crisi

convulsive e disturbi focali. La diagnosi si basa sul rinvenimento di uova nelle feci. Il

trattamento e con praziquantel 10 mg/kg in dose singola

Tenia saginata : uguale alla tenia solium, ma può raggiungere i 4‐10 metri, produce

circa 2000 proglottidi dotate di mobilità propria e ciascuna contenente circa 100.000

uova. L’ospite intermedio è il bovino. Patologicamente asintomatica e non

determina mai cisticercosi nell’uomo. La diagnosi è fatta o tramite reperimento di

uova o tramite rinvenimento di proglottidi negli indumenti intimi (a causa della

capacità delle proglottidi di muoversi autonomamente e fuoriuscire dell’orifizio

anale). Terapia con praziquantel

Altro

Via alternativa del complemento

Dimerizzazione TLR

Microorganismi che causano meningiti (batterici, virali, micotici)

Differenza tra bacilli e clostridi *

Differenza tra enterobatteri e pseudomonas aeruginosa (ossidasi)

Differenza della titolazione della streptolisina

Sciamatura degli enterobatteri

Test su terreno di ames

Perché il prelievo va fatto prima del picco febbrile

Epec

Wright widal

Oncogenesi

LOS

Glicoproteine di superficie di Herpesvirus

HERPESVIRUS

Herpes simplex glicoproteine di superficie

Sull’envelope sono contenute 12 glicoproteine. Tra queste, g(D) è il vero e proprio

responsabile della fusione del peplos virale con la membrana cellulare. Si lega a

HVEM, nectina 1 e 2. Una volta ancorato, inizia la cooperazione delle altre

glicoproteine g(B), g(H) e g(L) che coadiuvano la fusione; il processo termina quando

il capside viene rilasciato nel citoplasma. Altre glicoproteine di superficie hanno

azioni difensive; g(c) lega il fattore C3 del complemento e lo degrada, diminuendo la

lisi dei virioni; g(E) legano la porzione Fc degli anticorpi, ricoprendo il virus e

nascondendone la presenza al sistema immunitario

Epstein‐Barr glicoproteine di superficie

Il virus si lega a CR2 cellulare (sulla superficie dei linfociti B) tramite due

glicoproteine, Gp350 e Gp220, e penetra nel linfocita. La penetrazione è anche

coadiuvata da altri fattori, Gp25,38,42 e 85, che complessandosi con MHC2

funzionano da co‐recettore per l’ingresso nei linfociti B

Appunti di G.G. - sunhope.it · Questi appunti dovrebbero essere giusti, ma ti invito sempre a...

Documents

Transcript of Appunti di G.G. - sunhope.it · Questi appunti dovrebbero essere giusti, ma ti invito sempre a...