E’ l’espressione clinica della malattia

Infezione

Malattia infettiva

Interazione di un agente biologico (microrganismo) e un

ospite recettivo (uomo, animale).

Implica la replicazione dell’agente nell’ospite

PATOGENI

ü Batteriü Virusü Funghi ü Protozoi

ü Macroparassiti (elminti, insetti ed aracnidi)

All’infezione non segue necessariamente la malattia

Una malattia può avere un

decorsoclinico o

subclinico

All’infezione non segue necessariamente la malattia

Il decorso inapparente o clinicamente evidente diun’infezione dipende da diversi fattori, non semprefacilmente valutabili, legati:

v al microrganismo ospite;v all’ospite;v alla modalità di trasmissione.

Lo studio epidemiologico degli eventi infettivi puòessere rivolto sia alla “malattia” sia “all’infezioneinapparente”.

Le malattie infettive riconoscono un agentecausale:

Ø Unico

Ø Specifico

Ø Necessario (anche se non sufficiente)

Alla penetrazione di un microrganismo segue la malattia solo in presenza di determinate

condizioni favorenti (concause).

CATENA INFETTIVA

I microrganismi per permanere e perpetuarsi in una popolazione devono

avere un habitat naturale in cui riprodursi e l’opportunità di diffondere ad altri ospiti

suscettibili.

CATENA INFETTIVA

SERBATOIO DI

INFEZIONE (reservoir)

Individuo, animale, pianta osubstrato inanimato in cui unagente infettivo di normarisiede e si moltiplica e dacui dipende primariamenteper la sopravvivenza.

CATENA INFETTIVA

SORGENTE O FONTE DI INFEZIONE

Sito dal quale un microrganismopassa immediatamente ad unospite.

Può coincidere con il serbatoio(infezioni a trasmissione sessuale)o essere rappresentata da unveicolo (acqua, alimenti, ecc.)

ORIGINE DELLE INFEZIONIOrganismo in cui i parassiti

vivono e si moltiplicano provvedendo così alla

moltiplicazione della specie

SORGENTE

PORTATOREMALATO

Soggetto che, pur NON presentando manifestazioni morbose, alberga nel proprio organismo ed elimina agenti

patogeni.

PORTATORE SANO

soggetto che si infetta edelimina i parassiti senzacontrarre la malattia

PORTATORE CONVALESCENTE

malato che continua adeliminare microrganismianche dopo la guarigioneclinica

VIE DI TRASMISSIONE

Le principali vie di trasmissione dei microrganismi sono:

Ø aereodiffusione

Ø catena oro-fecale

Ø penetrazione parenterale apparente o inapparente

Ø sessuale

Ø trasmissione verticale

Ø vettori

Vie di penetrazione dei patogeniCute: ferite e lesioni anche microscopiche (tetano, infezioni batteriche), punture di insetti (malaria),

morsicature di animali (rabbia), iniezioni parenterali (virus epatici, HIV).

Mucose: apparato digerente (malattie a trasmissione oro-fecale), apparato respiratorio (malattie a trasmissione aerea), mucose genitali

(malattie a trasmissione sessuale).

Placenta: trasmissione verticale, dalla madre al feto (infezioni congenite).

• Via respiratoria:• Microrganismi eliminati sotto forma di goccioline

attraverso respirazione, tosse, starnuti (influenza, raffreddore, pertosse, TBC polmonare, meningite).

• Via intestinale:• Con le feci vengono eliminati germi patogeni (vibrione del

colera, virus della poliomielite, virus dell’epatite A).

• Via genito-urinaria:• Eliminazione di agenti patogeni attraverso urine non

rappresenta evento molto frequente (es. TBC renale). Le secrezioni degli organi genitali possono dar luogo a trasmissione sessuale (es. sifilide, AIDS, epatite C).

Vie di eliminazione dei patogeni

• Via cutanea:• Germi eliminati attraverso le lesioni cutanee

presenti durante le malattie esantematiche (es. varicella), micosi cutanee o da lesioni profonde che “fistolizzano” all’esterno (es. pus).

• Via placentare:• Attraverso questa via di eliminazione la madre

affetta da una malattia infettiva la trasmette all’embrione (es. rosolia, toxoplasmosi).

Il passaggio dell’agente patogeno può avvenire per:

1 – TRASMISSIONE DIRETTA

2 – TRASMISSIONE INDIRETTA

3 – TRASMISSIONE SEMI-DIRETTA

Da malato o portatore a sano

Da malato o portatoreall’ambiente e quindi al sano.Può avvenire tramite:ü VEICOLI (mezzi inanimati,acqua, alimenti, ecc.)ü VETTORI (mezzi animati,meccanici, ospiti)

FATTORI AMBIENTALI

L’ambiente fisico e sociale esercita la sua influenza sia sui microrganismi, sia sulla vie di trasmissione, sia infine sulla capacità relativa dell’ospite ed influenza in modo

considerevole l’epidemiologia delle infezioni.

FATTORI AMBIENTALI

Alcuni esempi di fattori ambientali sono:Ø il basso livello socio-economico, cheespone ad un maggior rischio di infezioni diqualsiasi genere;Ø l’affollamento, fattore di rischio per leinfezioni trasmesse per via aerea;Ø la scarsità di acqua potabile el’inquinamento fecale dell’ambiente percarenza dei sistemi di raccolta esmaltimento delle acque reflue urbane, chesono fattori importanti per il mantenimentodell’endemia e per le manifestazioniepidemiche delle infezioni enteriche.

STORIA NATURALE DELL’INFEZIONE

Una volta innescato, il processo infettivo puòevolvere in modo subclinico o dar luogo alla malattiaconclamata.

In entrambi i casi, il più delle volte, l’infezione siautoestingue, con completa eliminazione delmicrorganismo e comparsa di uno stato di immunitàspecifica.

STORIA NATURALE DELL’INFEZIONE

Dal punto di vista epidemiologico i dati della storianaturale dell’infezione più importanti sono:

Ø durata del periodo di incubazione;Ø durata del periodo di contagiosità;Ø rapporto infezione-malattia;Ø durata della malattia;Ø letalità;Ø frequenza di evoluzione in malattiacronica;Ø frequenza e durata dello stato diportatore;Ø persistenza dell’immunità.

Le forme principali con cui la malattia infettiva può manifestarsi in seno ad una popolazione sono:

SPORADICITA’ Quando i casi di malattia simanifestano isolatamente senzaapparenti rapporti con altri casi.

ENDEMIA

Quando una malattia è costantementepresente nella popolazione residente inuna determinata area geografica,manifestandosi con un numero di casipiù o meno elevato ma complessivamenteabbastanza costante.

EPIDEMIAÈ il verificarsi in unacomunità o area geograficadi un numero di casi dimalattia eccedente leaspettative.

PANDEMIAQuando la diffusioneepidemica va oltre i confini diun paese e dilaga attraverso icontinenti.

La cellula batterica

Classificazione in base alla loro forma

sferica (cocchi) a virgola (vibrioni)

cilindrica (bastoncelli) a spirale (spirilli)

Cocchi

COCCHIDIPLOCOCCHI

STREPTOCOCCHISTAFILOCOCCHI

Capsula: involucro di protezione e adesione alle superficiParete cellulare: rivestimento rigido di protezione e sostegno;consente il mantenimento della formaMembrana plasmatica: circonda la cellula e regola il traffico dellemolecoleNucleoide: regione contenente il materiale ereditario (DNA)Plasmidi: porzioni di DNA che posseggono le proprietà di uncromosomaRibosomi: organuli preposti alla sintesi proteicaPili: strutture per l’ancoraggioFlagelli: strutture per il movimentoRespirazione: associata alla membrana

STUTTURA DI UNA CELLULA PROCARIOTICA

Batteri Gram- negativi e Gram-positivi

Sono Gram-positivi (Gram+) i batteri che assumono il violetto di genziana e lo

trattengono dopo la decolorazione con alcool, per cui risultano colorati in blu.

Sono Gram-negativi (Gram-) quelli che, invece, non assumono la colorazione col violetto di

genziana, per cui appaiono colorati in rosso per la successiva assunzione del colorante fucsina.

Le cellule batteriche si moltiplicano per SCISSIONE binaria: il materiale genetico si duplica e si distribuisce ai due poli della cellula batterica, la quale si allunga e alla fine si divide in due cellule figlie identiche alla cellula madre.

MOLTIPLICAZIONE BATTERICA

ScissionebinariaSalmonella

Alcuni batteri si riproducono ogni 20-40 minuti.

In condizioni favorevoli, con una divisione ogni 30 minuti, da una sola cellula dopo 15 ore si possono ottenere circa un miliardo di nuove cellule, che formano una colonia spesso visibile a occhio nudo.

.

Riproduzione

Spore battericheIn condizioni avverse alcuni batteri vanno

incontro a un processo di divisione modificato, al termine del quale vengono

prodotte forme quiescenti, dette spore, in grado di sopportare condizioni estreme di

temperatura e umidità

SPORE

Tossine batteriche

• Gli effetti patologici prodotti dai microrganismi dipendono da molecole da

essi sintetizzate, chiamate tossine batteriche, distinte in esotossine ed

endotossine.

Esotossine EndotossineProteine LipopolisaccaridiTermolabili TermoresistentiCronolabili CronoresistentiLiberati per secrezione Liberati per lisiPotere di antigene No antigeneAgiscono su cellule Agiscono suche esprimono tutte le cellulespecifici recettori

Principali esotossine con azione enzimatica intracellulare

• Tossina difterica (Corynebacterium dyphteriae)– Blocca la sintesi proteica con conseguente

morte delle cellule.

• Tossina colerica (Vibrio cholerae)– Le cellule dell’epitelio intestinale versano

continuamente acqua e ioni sodio nel lume intestinale, il cui effetto finale è una profusa diarrea che sottrae all’organismo acqua ed elettroliti.

• Tossina tetanica (Clostridium tetani)– Habitat nell’intestino dei ruminanti– Eliminate con le feci, le forme vegetative sporificano

resistendo per molti anni nel terreno– Infezione contratta per impianto delle spore su una

ferita– La tossina proteica raggiunge il SNC– Internalizzazione della tossina da parte dei neuroni

del midollo spinale– Inibizione a livello presinaptico– Prevalenza delle stimolazioni eccitatorie, che induce

la comparsa di contrazioni spastiche permanenti dei muscoli scheletrici (paralisi spastica)

Principali esotossine con azione neurotossica

• Tossina botulinica (Clostridium botulinum)– Estremamente resistente al calore ed

all’ambiente acido– Internalizzata dalle cellule nervose– Blocca il funzionamento di una molecola che

consente la liberazione del neurotrasmettitore acetilcolina, a livello delle terminazioni presinaptiche con conseguente comparsa di paralisi flaccide.

Principali endotossine

• Le endotossine più studiate sono quelle dei batteri Gram-negativi (Salmonellae, Shigella, Escheriaceae, Neisseriae).

• Sono generalmente costituenti della parete della cellula batterica (LPS)

• I principali effetti indotti dalle endotossine nell’organismo sono:

ü Febbreü Stimolazione della sintesi e del rilascio di

citochineü Attivazione del sistema del complemento

Trattamento delle infezioni batteriche

• ANTIBIOTICI

Antibiogramma• L'antibiogramma (spesso indicato come ABG) è un esame in vitro che permette di valutare se un batterio è sensibile ad un determinato antibiotico.

Colonie sensibili

Colonie poco sensibili

Struttura generale dei virus

VIRUS§ I virus sono entità biologiche con caratteristiche di

parassita obbligato

§ Per esistere in natura devono essere infettanti

§ Devono utilizzare i meccanismi della cellula ospiteper produrre i propri componenti (mRNA virali,proteine e copie identiche del genoma)

§ Devono codificare proprie proteine specifiche perogni processo da loro richiesto e non effettuabiledalla cellula

§ La produzione di nuovi virioni avviene perassemblaggio delle componenti virali

Figure6.4

§ Rivestimento proteico (fino al 90% del virione)

§ Fornisce protezione all'acido nucleico

§ È importante per l’infettività (strutture anti-recettoriali)

§ Dal momento che il genoma virale ha un numero limitato digeni, il capside è costituito dalla associazione di subunitàproteiche in protomeri ripetuti (capsomeri) collegati dalegami tra gruppi chimici presenti sulla superficie e autoassemblanti

CAPSIDE

Envelope virale• I virus rivestiti posseggono un envelope

che deriva dalla membrana cellulare dellacellula ospite.

• Nell’envelope, alcune o tutte le proteineregolari di membrana vengono sostituite da quelle virali.

• Alcune proteine funzionano da molecoleponte tra l’envelope ed il capside.

• Le glicoproteine che rimangono esposteverso l’esterno (spikes) sono essenziali per l’attaccamento alla cellula ospite.

Funzioni del capside/envelope virale

• Protegge gli acidi nucleici. • Aiuta l’inserimento del DNA o RNA virali

all’interno della cellula ospite.• Stimola il sistema immunitario a produrre

anticorpi che possano proteggere le cellule ospiti da infezioni future.

REPLICAZIONE VIRALE

• Adesione• Penetrazione• Perdita del

rivestimento• Sintesi• Assemblaggio• Rilascio

Adesione

Penetrazione

Rilascio

Influenza virus

Ingresso del virus dell’influenzanella cellula ospite

Composizione del virus

Danno alla cellula ospite edinfezione persistente

• Effetto citopatico:– Il danno indotto dal virus alla cellula

ospite altera la sua morfologiamicroscopica

• Appaino i cosiddetti “Inclusion bodies”, masse compatte di virus o di organelli cellulari

Virus che infettano i batteri

• Batteriofagi• Contengono

soprattuttoDNA

• Spessorendono ibatteri piùpatogeniciper l’uomo

Trattamento delle infezioni virali

• Gli antibiotici non sono efficaci• Farmaci anti-virali bloccano la

replicazione virale• Interferon mostra un buon potenziale

per il trattamento e la prevenzione di infezioni virali

• I vaccini stimolano la rispostaimmunitaria

RUOLO DELL’OSPITE

L’organismo umano non subisce passivamente l’ingresso di microrganismi infettanti ma attiva vari fattori e linee di resistenza:

Ø ASPECIFICHE

Ø SPECIFICHE (difesa immunitaria)