P. Urbano 2011

EndotossineGli effetti patogenetici

vengono studiati e analizzati nel Corso di Patologia

Generale

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Il termine ENDOTOSSINAENDOTOSSINA fu introdotto da Pfeiffer (1858–1945) nel 1893 per distinguere le sostanze tossiche rilasciate per lisi dei batteri da quelle secrete [le esotossinele esotossine]

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The Italian pathologist Eugenio Centanni (1863–1948), who was conversant with microbes and with Pfeiffer’s work, summarized Pfeiffer’s work by stating: “Thus, we can conclude that the whole family of bacteria possess essentially the same toxin … upon which depends the typical picture of the general disturbances caused by bacterial infections”. Also, Centanni recognized the intimate relationship between the pyrogenic and toxic properties of the poison, which he found to be chemically inseparable. This caused him to name his material ‘pyrotoxina’.

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DefinizioneProdotti tossici dei batteri, che fanno parte della loro strutturaOperativamente; centrifugando una brodocoltura, la tossicità si ritrova nel sedimento [con le cellule], non nel sopranatanteTutti i Gram negativi possiedono l’endotossina classica, il lipopolisaccaride [LPS] della membrana esterna

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Le endotossine sono componenti tossici della parete batterica.L’endotossina classica è il lipopolisaccaride inserito nella membrana esterna dei Gram negativiLe endotossine sono induttori non specifici dell’infiammazione; in particolare, stimolano varie cellule a produrre delle citochine, incluse IL-1 e TNF.Inoltre, le endotossine attivano il C’ per la via alternativa.

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Schema dell’LPS

Lüderitz e Westphal

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Collocazione

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Struttura del Lipide A

Il lipide A consiste di un dimero di N-acetilglucosamina [NAG] fosforilato, con attaccati 6 o 7 acidi grassi saturi, in parte attaccati direttamente ai NAG, in parte esterificati a 3-idrossi acidi grassi

La struttura del lipide A è molto conservata; in particolare, è praticamente identica in tutte le Enterobacteriaceae

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Lipide A [S. typhimurium]

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Rispetto alle esotossine, le endotossine:

Sono resistenti al riscaldamentoHanno profili di azione tossica non differenziati [perché il Lipide A è sempre più o meno uguale]Sono meno potentiSono prive di attività enzimaticaSono sempre innocue per ingestioneSono immunogene, ma non sono neutralizzate dagli anticorpi [anti-O]

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PatogenicitàLe endotossine sono da considerare fattori di patogenicità, non fattori di virulenza

La maggioranza dei Gram-negativi possiede l’endotossina, ma non la virulenza; Inoculandoli, si hanno gli effetti tossici, non l’infezioneLa patogenicità endotossica è correlata con la virulenza

Maggior virulenza maggior produzione di endotossina maggiori effetti tossici

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Effetti dose dipendentiPiccolissime dosi [fisiologiche, per assorbimento di quelle della flora normale associata] effetti benefici, di stimolo del sistema delle difesePiccole dosi febbrefebbre

L’endotossina è il vecchio ‘pirogeno esogeno’

Grandi dosi effetti gravi, fino allo shock endotossicoshock endotossico

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L’endotossina

induce il rilascio

di varie

citochine, la cui

variabile

interazione

media la grande

varietà di effetti,

in modo dose

dipendente

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Saggi di pirogenicità

Obbligatori per i prodotti iniettabiliClassicamente: inoculazione in conigli e registrazione della temperaturaAttualmente: Limulus Limulus amebocyte lysate testamebocyte lysate test

LAL testhttp://cancerweb.ncl.ac.uk/cgi-bin/omd?Limulus+polyphemus

Obbligatori per i prodotti iniettabiliClassicamente: inoculazione in conigli e registrazione della temperaturaAttualmente: Limulus Limulus amebocyte lysate testamebocyte lysate test

LAL testhttp://cancerweb.ncl.ac.uk/cgi-bin/omd?Limulus+polyphemus

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Endotossine minori, diverse dal LPS

Diversi costituenti batterici hanno proprietà endotossiche simili

lipopeptidipeptidoglicani incompleti acidi lipoteicoici(ds)RNAframmenti di ADN non metilato

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Patogenicità del peptidoglicano

•Il peptidoglicano ha attività per molti versi simili a quelle dell’endotossina.•Alcuni peptidoglicani sono poco degradabili, e persistendo causano una danno tissutale cronico, oltre a quello acuto

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http://www.scripps.edu/imm/beutler/pdfs/19051.pdf

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ESOTOSSINE