Simbiosi negative:

- antagonismo es. Produzione di antibiotici

- competizione es. Per nutrienti

- predazione es. Protozoi che si nutrono di batteri

- parassitismo: sviluppo di microrganismi su tessuti vegetali e

animali di organismi viventi

PARASSITISMO

Il microrganismo vive a spese o danneggia un altro organismo

Infezione: il microrganismo si moltiplica nei tessuti dell’ospite senza causare SintomiMalattia: il microrganismo si moltiplica nell’ospite provocando sintomi

I microrganismi possono parassitare: uomo- animali-vegetali

PARASSITISMO NELL’UOMOA-Microrganismo patogeno: causa malattia in condizioni naturali Es. virus dell’influenza, del morbillo, HIV, HBV, salmonelle, vibrione del colera, ecc.B-Microrganismo patogeno opportunista: quando penetra in un organismo compromesso (difese ridotte) molti funghi- es. Candida albicans molti batteri

I microrganismi patogeni per l'uomo possono essere:

A- A circolazione esclusivamente umana Possono provocare: 1- Infezioni endogene: il microrganismo è già presente come commensale in qualche distretto dello organismo (es. Candida) 2- Infezioni esogene: il micorganismo è trasmesso da un individuo all'altro (es. Epatite, Influenza, ecc.)B- A circolazione in varie specie animali: dalle quali possono essere trasmessi accidentalmente all'uomo (es. Listerie, Salmonelle, Virus della rabbia, ecc.)C- Presenti nell'ambiente: con la possibilità di infettare accidentalmente l'uomo. es. Pseudomonas aeruginosa, Clostridium botulinum, Clostridium tetani, Aspergillus, Penicillium, ecc.

L'esito della maggior parte delle relazioni tra ospite e microrganismo dipende da tre fattori principali:1-Numero di microrganismi che penetrano nell'organismo2-Virulenza del microrganismo3-Difese e grado di resistenza dell'ospite

1-Numero di microrganismi che penetrano nell'organismo (Dose infettante) PATOGENO DI

50

Shigella dysenteriae 100

Salmonella thyphi 100.000 Vibrio cholerae 1.000- 10.000 E. coli enterotossico 100.000.000 Virus 1-10 Protozoi 1 Dose infettante 50 (DI

50): numero di microrganismi necessario per infettare il

il 50% degli animali ad essi espostiDose letale 50 (DL

50): numero di microrganismi necessario per uccidere il 50%

degli animali ad essi esposti

2- Virulenza E' valutata in base a: -Capacità di diffusione del patogeno nei tessuti dell'ospite (invasività) -Capacità di stabilire un punto focale nei tessuti dell'ospite (infettività) -Capacità di determinare sintomi morbosi

PATOGENESI DELLE INFEZIONI BATTERICHE

Capacità di moltiplicazione nei tessuti e tossigenicità son le componenti fondamentali del potere patogeno dei batteri.

A-Moltiplicazione batterica in vivo 1-Adesività -Il microrganismo deve competere con successo con la microflora dell'ospite -Deve aderire e colonizzare i tessuti e le cellule dell'ospite in modo da contrastare i primi meccanismi di difesa dell'ospite L'adesività è mediata da: -Componenti batteriche: Adesine (proteine presenti all'estremo terminale di pili e fimbrie o proteine di superficie), polisaccaridi capsulari, glicocalice, acidi teicoici. -Recettori dell'ospite: glicoproteine e glicolipidi di membrana

2-Colonizzazione: Moltiplicazione del batterio sulle superfici mucose ↓ Produzione di sostanze litiche ↓ Danno “in loco” dell'epitelio di rivestimento ↓ Passaggio alla sottomucosa ↓ a)- il processo infettivo rimane relativamente localizzato b)- attraverso la via ematica, linfatica, o fagociti professionali i batteri possono colonizzare tessuti e organi lontani

3-Tossigenicità I batteri producono tossine in grado di danneggiare i tessuti dell'ospite

A-Esotossine: - Sintetizzate da batteri gram positivi e da molti gram negativi. - Sono proteine termolabili, altamente patogene ed immunogene; dotate di attività tossica specifica - Sono inattivabili dalla formaldeide, iodio, calore (60-80°C) ↓ anatossine o tossoidi (utilizzate nella preparazione dei vaccini)

In base al sito di localizzazione e al meccanismo d'azione le esotossinesono suddivise in 4 classi:Neurotossine: es. Clostridium tetani Clostridiun botulinumCitotossine: es. Corynebacteriun diphetheriaeEnterotossine: es. Vibrio cholerae Staphylococcus aureusTossine pirogene: es. Staphylococcus aureus Streptococcus pyogenes

B-Endotossine -Fanno parte integrante della membrana esterna dei batteri Gram negativi -Sono di natura lipopolisaccaridica (Lipopolisaccaride-LPS) -Sono dotate di potere patogeno ed antigenico meno elevato delle esotossine -L'attività tossica non è neutralizzata dagli anticorpi specifici -Non sono trasformabili in anatossine -Sono dotate di attività tossica aspecifica: es. aumento della temperatura corporea, lesioni vascolari, infiammazione, diarrea

3-Difese e grado di resistenza dell'ospite Il microrganismo, una volta penetrato, deve essere in grado di contrastare i meccanismi di difesa aspecifici e specifici dell'ospite

IMMUNITA’: Stato di difesa dalle malattie infettive

A-Componente non specifica:Immunità innata (o resitenza aspecifica) comprende meccanismi che non sono specifici per un particolare patogeno. Rappresenta la prima linea di difesa

B-Componente specifica: Immunità specificamostra un elevato grado di specificità oltre alla proprietà della “memoria”.

1- Barriere fisiche e chimiche

Meccanismi di difesa aspecifici- Cute: barriera meccanica molto efficace - lo strato superficiale di cheratina non è attaccato dagli enzimi batterici - la desquamazione continua rimuove i microrganismi - la lieve acidità della cute (pH5-6) inibisce la crescita di molti microrganismi - azione antagonista della microflora residente - il sebo inibisce la crescita di molti microrganismi - il continuo lavaggio della cute rimuove i microrganismi

- Mucose: delle vie urinarie, gastrointestinali, delle vie genuto-urinarie,

respiratorie

- l'epitelio squamoso stratificato e le secrezioni mucose intrappolano

i microrganismi

- presenza di sostanze antimicrobiche nel muco quali il lisozima e

lattoferrina (quest'ultima è una proteina che lega il ferro sottraendolo

ai batteri)

- i peli nasali e l'epitelio ciliare delle vie respiratorie tendono a

rimuovere i microrganismi, come pure tosse e starnuti

- acidità del succo gastrico (pH2-3)

- a livello intestinale i microrganismi sono attaccati dagli enzimi

pancreatici, dalla bile, dagli enzimi delle secrezioni intestinali, dalle

IgA

- Interferoni: proteine prodotte dalle cellule in risposta a vari stimoli (es. infezioni virali, altri parassiti intracellulari come le clamidie, varie tossine batteriche, ecc.) che sono in grado di rendere resistenti le cellule dall'infezione da virus

3-Barriere biologiche

Intervengono una volta che il microrganismo è riuscito a superare le barriere chimiche ed anatomiche: digeriscono microrganismi interi, particelle insolubili, cellule autologhe danneggiate o morte, detriti cellulari, ecc.

-Fagociti

1-Fagociti polimorfonucleati o granulociti (neutrofili, basofili, eosinofili)

2-Fagociti mononucleati: monociti

Macrofagi tissutali

Cellule dendritiche

Basofili: -Privi di funzioni fagocitarie

-Rilasciano dalle granulazioni citoplasmatiche mediatori

vasoattivi (es. istamina, prostaglandine, serotonina,

leucotrieni)

-Possiedono recettori per le IgE allergie

Eosinofili: difesa contro protozoi ed elminti attraverso il rilascio di

peptidi cationici e intermedi reattivi dell’ossigeno

Neutrofili: -Sono altamente fagocitici. Contengono enzimi e sostanze

microbicide

-Sono provvisti di recettori per anticorpi e proteine del

complemento

Macrofagi: -Sono altamente fagocitici

-Possiedono recettori per gli

anticorpi

Cellule dendritiche: -Presenti nella cute e mucose respiratorie e intestinali

-Sono fagocitiche

La fagocitosi è favorita da anticorpi che rivestono la superficie dei microrganismi (opsonine)Sostanze chemiotattiche elaborate dal tessuto danneggiato richiamano i fagociti nel sito di infezione

Uccisione e digestione: il fagosoma si fonde con il lisosoma fagolisosoma

Enzimi lisosomiali:A-enzimi idrolitici. es. lisozima, fosfolipasi, ribonucleasi,

deossiribonucleasi, proteasi, ecc. B-enzimi che possono produrre composti tossici contenenti ossigeno: Anione superossido Perossido di idrogeno Ossigeno singoletto Acido ipocloroso Ossido nitrico

Alcuni microrganismi sopravvivono all’interno dei fagociti: es. Mycobacterium tubercolosis, Legionella pneumophila, Toxoplasma gondii : inibiscono la fusione dei lisosomi con i fagosomi

Trypanosoma cruzi , Listeria monocytogenes: si collocano nel citoplasma

Salmonella typhimurium: sembra resistere agli enzimi lisosomiali

- Infiammazione: l'invasione da parte di un microrganismo di un tesuto induce la liberazione di sostanze vasodilatatrici dei capillari sanguigni ↓ fuoriuscita di liquidi contenenti sostanze antimicrobiche dal lume del capillare al tessuto infetto

Meccanismi di difesa specifici (Immunità specifica)

Resistenza che si instaura nei confronti di uno specifico agente infettivo in seguito al contatto dell'organismo con essoAntigene: sostanza estranea che induce l’attivazione del sistema immunitario con la conseguente produzione di anticorpi e/o la messa in opera di una reazione cellulo-mediata (immunogenicità) e che reagisce specificamente con gli anticorpi di cui ha stimolato la formazione o con le cellule effettrici della risposta cellulo-mediata

L’immunogenicità è determinata dalle seguenti proprietà dell’antigene:1-Estraneità

2-Peso molecolare I migliori immunogeni hanno di solito un peso molecolare > 100 Kda Le sostanze con un peso molecolare inferiore a 5-10 Kda tendono ad essere scarsamente immunogeniche

3-Complessità chimica e strutturale Sono buoni antigeni le proteine e gli zuccheri

I responsabili della risposta immunitaria sono i linfociti (Sistema immunitario)

Antigene: sostanza estranea che induce l’attivazione del sistema immunitario con la conseguente produzione di anticorpi e/o la messa in opera di una reazione cellulo-mediata (immunogenicità) e che reagisce specificamente con gli anticorpi di cui ha stimolato la formazione o con le cellule effettrici della risposta cellulo-mediata

L’immunogenicità è determinata dalle seguenti proprietà dell’antigene:1-Estraneità

2-Peso molecolare I migliori immunogeni hanno di solito un peso molecolare 100 Kda Le sostanze con un peso molecolare inferiore a 5-10 Kda tendono ad essere scarsamente immunogeniche

3-Complessità chimica e strutturale Sono buoni antigeni le proteine e gli zuccheri

Epitopi: siti particolari presenti sull'antigene riconosciuti dai linfociti B, T e anticorpi

I responsabili della risposta immunitaria sono i linfociti (Sistema immunitario)

I linfociti B sono responsabili della Risposta umorale ↓ Producono anticorpiAnticorpi (o immunoglobuline): sono glicoproteine presenti nel sangue e negli altri fluidi biologici

Esistono 5 classi di anticorpi:IgM: sono i primi a comparire dopo il contatto con l'antigene e i primi a scomparireIgG: sono gli anticorpi quantitativamente più rilevanti a livello sierico perdurano a lungo sono i soli a passare la placentaIgA: sono gli anticorpi più rilevanti nelle secrezioni e si ritrovano nel canale gastroenterico, vie respiratorie, apparato uro-genitale, lacrime, latte rappresentano la prima linea di difesa del sistema immunitarioIgD: presenti sulla superficie dei linfociti B. Permettono l'interazione del linfocita B con l'antigeneIgE: responsabili dell'anafilassi

Come avviene la produzione degli anticorpiI linfociti B venuti a contatto con l'antigene specifico si differenziano in plasmacellule e cellule di memoria

Risposta umorale primaria e secondaria

I linfociti T sono responsabili della Risposta cellulo-mediata

A- Linfociti T helper: promuovono e intensificano le riposte immunitarie es.- promuovono la proliferazione e la differenzazione dei linfociti B e T - promuovono l'attività antimicrobica delle cellule fagocitarie

B- Linfociti T citotossici Cellule natural killer ↓ Riconoscono le cellule infettate dall'antigene (soprattutto virus) e le distruggono