Ordine Campylobacteriales Famiglia Helicobacteriaceae Helicobacter spp. Campylobacter spp

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1 UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA Facoltà di MEDICINA e CHIRURGIA Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia AA Ordine Campylobacteriales Famiglia Helicobacteriaceae Helicobacter spp Campylobacter spp

2 Helicobacter pylori Isolato nel 1983 Identificato nel 1984 come agente eziologico di gastrite cronica ulcera gastrica ulcera duodenale L infezione è associata a: adenocarcinoma gastrico linfoma gastrico MALT Trasmissione per via oro-fecale (?) n.b.: altre specie di Helicobacter sono responsabili di gastroenteriti

3 Helicobacter pylori CARATTERI GENERALI GramMobile per flagelli polari Forma a spirale Microaerofilo: cresce in presenza di 10% CO2 5% O2 85% N2 UREASI + ossidasi + catalasi +

4 Flagelli motilità e chemiotassi per la colonizzazione della mucosa più profonda Ureasi neutralizzazione dell acidità gastrica = danni alla mucosa gastrica (ioni ammonio) LPS adesione infiammazione Adesine adesione alle cellule Esotossina/e tossina vacuolizzante (VacA) = danni alla mucosa gastrica CELLULA Sistema di secrezione di tipo IV struttura pilare simile ad una siringa per inoculazione di molecole effettrici Enzimi mucinasi proteasi lipasi = danni alla mucosa gastrica Molecole effettrici (CagA, etc..) rimodellamento dell actina secrezione di IL8 replicazione cellulare inibizione dell apoptosi

5 PATOGENESI ED IMMUNITÀ Fattori di virulenza: flagelli adesine proteina acido inibitoria produzione di ureasi mucinasi superossido-dismutasi (SOD) catalasi fosfolipasi tossina citotossica (CagA) citotossina vacuolizzante (VacA) sistema di secrezione tipo IV Heat-shock protein HspB H. pylori

6 Tossina citotossica (CagA: citotossina associata al gene A ) codificata dal gene caga in un isola di patogenicità (cagpai). La tossina CagA è correlata all alto rischio di gastrite grave, ulcera peptica e adenocarcinoma gastrico. CagA è inserita all interno della cellula dal sistema di secrezione tipo IV. Ciò determina produzione di IL-8 e altre chemochine da parte delle cellule epiteliali.

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8 L isola di patogenicità caga

9 Citotossina vacuolizzante (VacA) Codificata dal gene vaca. Il gene vaca, oltre a favorire la persistenza batterica nello strato mucoso dello stomaco in quanto permette al batterio di sfuggire alla risposta immunitaria locale, codifica la produzione della citotossina attiva sulle cellule parietali gastriche, con diminuita secrezione acida protettiva. La differente espressione di vaca nel tempo e quindi l alternante entità della secrezione acida spiega l alternarsi dei periodi di remissione e di riesacerbazione nel paziente ulceroso.

10 Ureasi : codificata dal gene ureab, la produzione di questo enzima, è importante per la sopravvivenza del microrganismo nell ambiente acido dello stomaco. Infatti l idrolisi dell urea presente nello stomaco produce ammoniaca e CO2 con conseguente aumento del ph gastrico.

11 PATOGENESI E IMMUNITÀ Diversi fattori contribuiscono alla infiammazione gastrica, alla alterazione della produzione di acido gastrico e alla distruzione del tessuto. La colonizzazione iniziale è favorita: 1) Inibizione della secrezione acida gastrica da parte di una proteina batterica acido-inibitoria. 2) dalla neutralizzazione dell acidità gastrica da parte dell ammoniaca prodotta dall attività ureasica batterica. L attività dell ureasi batterica è aumentata da una proteina heat shock (HspB) co-espressa con l ureasi sulla superficie del batterio. I batteri mobili passano poi attraverso il muco gastrico ed aderiscono alle cellule epiteliali.

12 H. pylori è protetto dal killing intracellulare grazie alla produzione di superossido- dismutasi (SOD) e catalasi. H. pylori produce altri fattori che stimolano: 1) secrezione di IL-8 2) produzione di PAF che causa ipersecrezione di acido gastrico 3) apoptosi delle cellule epiteliali gastriche

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14 ulcera gastrica 1. H. pylori penetra attraverso lo strato mucoso dello stomaco e aderisce alla superficie delle cellule della mucosa gastrica 2 tramite l ureasi produce ammoniaca dall urea (che neutralizza l acidità gastrica) 3 Si forma il focus infettivo 4 l ulcera gastrica si sviluppa per la distruzione della mucosa (tossina VacA) e infiammazione (CagA, citochine)

15 Patogenesi della infezione da H. pylori Ulcera gastrica

16 Helicobacter pylori

17 Patogenicità Fattori dell ospite importanti ma poco noti - genetici - immunitari - entità delle secrezione acida - età di acquisizione della infezione Fattori batterici fattori di colonizzazione - ureasi - motilità batterica fattori che promuovono la malattia - VacA

18 Ruolo di H. pylori e di altri fattori nella carcinogenesi gastrica Mucosa gastrica normale Gastrite cronica attiva Atrofia gastrica Metaplasia intestinale Displasia Cancro dello stomaco H. pylori risposta immune, dieta, gastrina, predisposizione genetica dell ospite acloridria, sostanze cancerogene

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20 Helicobacter pylori EPIDEMIOLOGIA L uomo è il principale serbatoio di H. pylori e la trasmissione avviene per via oro-fecale. Il rischio della colonizzazione diminuisce con l aumentare degli standard d igiene. H. pylori è associato a malattie come: gastriti, ulcere gastriche, adenocarcinoma gastrico e linfoma gastrico MALT. Tuttavia, la colonizzazione con H. pylori sembra offrire una protezione contro la malattia da reflusso gastroesofageo e contro l adenocarcinoma del basso esofageo e del cardias.

21 H. pylori: la clinica Helicobacter pylori è l agente eziologico di quasi tutti i casi di gastrite tipo B. La prova deriva: 1) dalla associazione, nel 100% dei casi, tra gastrite ed infezione causata da questo batterio 2) dall infezione sperimentale prodotta sia negli animali che nell uomo 3) dalla risoluzione istologica dei cambiamenti patologici, quando una terapia specifica viene utilizzata per eradicare il microrganismo. E causa delle ulcere gastriche e duodenali.

22 H. pylori: la clinica Le malattie causate dall H. pylori sono direttamente correlate alla sede colonizzata. La colonizzazione da H. pylori causa segni istologici di gastrite (infiltrazione di neutrofili e mononucleati nella mucosa gastrica). La fase acuta della gastrite è caratterizzata da un senso di pienezza, nausea, vomito, e ipocloridria (riduzione della secrezione gastrica). La fase acuta può evolvere in gastrite cronica, nella quale l infiammazione è limitata alla regione antrale dello stomaco. Circa il 10-15% dei pazienti con gastrite cronica sviluppa ulcere peptiche. Le ulcere si creano nei punti dove l infiammazione è intensa, generalmente alla giunzione tra il corpo e l antro (ulcera gastrica) o nella porzione prossimale del duodeno (ulcera duodenale).

23 H. Pylori : la clinica L H. pylori è responsabile dell 85% delle ulcere gastriche e del 95% delle ulcere duodenali. La gastrite cronica porta alla sostituzione della normale mucosa gastrica con tessuto fibrotico e alla proliferazione di un epitelio di tipo intestinale. La metaplasia intestinale aumenta di almeno 100 volte il rischio di sviluppare carcinoma gastrico. Tale rischio dipende dal ceppo di H. pylori e dalla risposta dell ospite (i ceppi cag-1-positivi e la produzione di livelli elevati di IL-1 sono associati ad un rischio più elevato). L infezione da H. pylori causa anche l infiltrazione linfocitaria della mucosa gastrica. In una piccola percentuale di pazienti si sviluppa una popolazione monoclonale di linfociti B che da origine a un linfoma MALT.

24 Helicobacter pylori Clinica Gastrite di tipo B Ulcera peptica: crampi addominali durante la notte quando lo stomaco è vuoto. I crampi migliorano dopo l uso di antiacidi e dopo aver mangiato. Altri sintomi sono: calo ponderale, disappetenza, gonfiore, nausea, vomito.

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26 DIAGNOSI Campioni biologici: feci, tessuti, sangue. Istopatologia: biopsie gastriche Esame colturale in terreni COMPLESSI (Helicobacter Pylori Selective Agar) con sangue + emina e carbone). Si ricorre all esame colturale solo nei casi in cui si richiede l antibiogramma. Esame microscopico: Colorazione di Gram o di Warthin-Starry. Esame sierologico: anticorpi persistono per molti anni, non sono proteggenti

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29 Diagnosi microbiologica Tests invasivi (endoscopia + biopsia gastrica) Tests non invasivi (non endoscopici) Istologia Test rapido all'ureasi Esame colturale Biologia molecolare (sonde DNA) Urea breath test Anticorpi specifici su siero Anticorpi specifici su sangue capillare Anticorpi specifici su urine Anticorpi specifici su saliva Ricerca dell'antigene fecale PCR (saliva / feci)

30 Helicobacter pylori CLOtest da: "Campylobacter Like Organism" test. CLOtest è stato introdotto nel 1985 quando H. pylori era compreso nel genere Campylobacter. Giallo: negativo Rosso: positivo Principio: attività dell enzima ureasi

31 UREA BREATH TEST (UBT) - TEST DEL RESPIRO Il paziente a digiuno da oltre 4 ore assume un pasto grasso o 100 ml di succo d arancia o acido citrico. Espira per 10 secondi in tre tubi (campione T-0) Beve acqua e urea marcata con 13C (75 o 100 mg) Dopo 30 minuti espira in tre tubi (campione T-30) L emissione di CO2 marcata con 13C è espressione dell attività dell ureasi di H. pylori

32 Ricerca dell ANTIGENE FECALE mediante test ELISA o test immunocromatografici Possibile anche esame sierologico per la ricerca di anticorpi (IgG) verso CagA e VacA, con test ELISA. Gli anticorpi persistono per molti anni, non sono proteggenti ma servono per documentare l esposizione al batterio, sia per studi epidemiologici sia per la valutazione iniziale di un paziente sintomatico.

33 Helicobacter pylori Prevenzione Trattamento e Controllo delle infezioni Terapia combinata: Antibiotici: Metronidazolo, Tetracicline, Claritromicina, Amoxicillina (non efficaci da soli) Bloccanti-H2: Cimetidina, Ranitidina (bloccano i recettori dell'istamina. L'istamina stimola la produzione di acido dello stomaco). Inibitori della pompa protonica: Omeprazolo (inibiscono la produzione di acidi da parte dello stomaco) Protettori dello stomaco: Salicilato di bismuto. è difficile prevenire e controllare la malattia perché il batterio è ubiquitario.

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35 Campylobacter spp Bacilli Gram-, di forma ricurva Diametro di 0,3-0,6 micron Incapaci di fermentare zuccheri Ossidasi +, catalasi + Mobili per la presenza di un flagello polare 15 specie, 6 sottospecie Microaerofili: crescono in presenza di CO2 al 5-10 % e alla T di C; Campylobacter yeyuni: gastroenteriti batteriche Campylobacter fetus: batteriemie (tromboflebiti) artriti, aborto settico. C. yeyuni cresce a 42 C

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37 Campylobacter spp FATTORI DI VIRULENZA enterotossine citopatiche (ruolo non definito..) endotossina - LPS PATOGENESI Enterite acuta Ulcere delle superfici mucosali Ascessi delle cripte Infiltrazione della lamina propria con PMN, eosinofili, macrofagi Diarrea, febbre, malessere, dolori addominali Feci con sangue

38 Campylobacter spp PATOGENESI L infezione è associata alla Guillain-Barré syndrome (malattia autoimmune del SNP caratterizzata dallo sviluppo di debolezza simmetrica, per alcuni giorni, la cui guarigione richiede mesi. Tale sindrome è stata assciata a sierotipi specifici O:19. Il C. fetus è ricoperto di una proteina (proteina S) simile alle proteine capsulari che previene la lisi Complemento mediata dopo contatto con il siero.

39 Campylobacter spp EPIDEMIOLOGIA l'infezione è una zoonosi e differenti animali fungono da serbatoio. Acquisizione dell infezione: consumo di cibo, latte o acqua contaminata, pollame, manipolazione del cibo. Cibi che neutralizzano gli acidi gastrici (latte) abbassano il livello della dose infettante. È possibile il contagio diretto da persona a persona. Nei paesi in via di sviluppo la malattia sintomatica colpisce i bambini, mentre la condizione di portatore asintomatico persistente si osserva tra gli adulti.

40 Campylobacter spp Soggetti a rischio d infezione Persone che mangiano carni poco cotte, latte non pastorizzato, acqua contaminata. Sono necessarie alte dosi infettanti, tranne ce in pazienti con ridotti livelli di acidità gastrica. C. fetus: pazienti anziani immunodepressi

41 Campylobacter spp Clinica SINTOMI Gastroenterite, seguita da setticemia e diffusione in altri organi. Diarrea, malessere, febbre e dolori addominali. I pazienti colpiti possono avere più di 10 scariche diarroiche per giorno durante il picco della malattia e le feci possono essere macroscopicamente sanguinolente. La malattia è autolimitante, tuttavia i sintomi possono perdurare per 1-2 settimane. Altre manifestazioni cliniche sono: colite, dolori acuti addominali, batteriemia e possono comparire infezioni croniche.

42 Campylobacter spp Diagnosi C. yeyuni è sottile (0.3 micron) Campioni biologici: feci, tamponi rettali Esame microscopico a fresco: forme mobili (in campo oscuro e a contrasto di fase) Esame microscopico: batteri Gram -, curvati Esame colturale in presenza di CO2 al 5-10%: lenta crescita (dopo ore) T di crescita 42 C, C. fetus non è termofilo e quindi non può crescere a 42 C. Identificazione biochimica: ossidasi+, catalasi-

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44 Campylobacter spp Prevenzione trattamento e controllo delle infezioni Gastroenteriti: l infezione è controllata con la reintroduzione di fluidi ed elettroliti. Gastroenteriti gravi e setticemia: trattamento con eritromicina, tetracicline, aminoglicosidi, cloramfenicolo, chinoloni, clindamicina Prevenzione delle gastroenteriti: corretta preparazione dei cibi e consumo di latte pastorizzato Impiego di acqua bollita