CAUSE BIOLOGICHE di MALATTIA

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1 CAUSE BIOLOGICHE di MALATTIA

2 Virus Batteri Chlamydiae, Rickettsiae, Micoplasmi Funghi Parassiti unicellulari (protozoi( protozoi) ) e pluricellulari (endo( endo/ectoparassiti) Prioni

3 Meccanismi e sistemi di difesa aspecifici dell ospite Barriere anatomiche: - Cute (strato esterno cheratinizzato, ph basso, acidi grassi) - App. gastro-enterico (lisozima( salivare, acidità gastrica, muco intestinale, enzimi digestivi e sali biliari, flora saprofitica) - App. respiratorio (sistema mucociliare) - App. urogenitale (normale passaggio urine; ph acido vaginale lattobacilli) Cellule fagocitarie neutrofili, macrofagi Cellule Natural killer Proteine plasmatiche sistema del complemento, lectina, proteina c reattiva, ecc. immunità innata

4 Postulati di Koch Un agente è causa di malattia quando: a) è presente in tutti i casi di malattia di cui è ritenuto responsabile e assente in individui sani; b) è isolato dai tessuti dell individuo affetto in coltura pura; c) è capace di riprodurre la malattia attraverso infezione sperimentale di un ospite recettivo; d) può essere re-isolato dall individuo infettato sperimentalmente

5 VIRUS parassiti intracellulari obbligati dipendenti dal metabolismo della cellula ospite per la replicazione Acido nucleico (DNA( o RNA), Capside,, talvolta Envelope Tropismo cellulare/tissutale presenza di recettori virali sulle cellule dell ospite Visibili al microscopio elettronico aggregati di particelle virali: corpi inclusi (utilit e/o nucleari Microscopio ottico aggregati di particelle virali: per la diagnosi) citoplasmatici (utilità Es. corpi del Negri, virus rabbia Es. fam. Herpesviridae

6 Meccanismi di danno virale effetti citopatici Inibizione della sintesi di DNA, RNA o proteine della cellula ospite se inibizione mitosi in embrione/feto aborto o effetti teratogeni Alterazioni degenerative cellulari che possono culminare nella necrosi Lisi delle cellule ospiti (virus citolitici) Induzione di fusione cellulare sincizi Espressione di proteine virali sulla superficie cellulare bersaglio dei linfociti Facilitazione dell insorgenza di infezioni secondarie Induzione o inibizione dell apoptosi Induzione di trasformazione neoplastica

7 BATTERI Organismi procarioti: : delimitati da membrana cellulare ma privi di nucleo e altri organuli citoplasmatici, racchiusi da membrane Circondati da parete cellulare: Gram + Gram -

8 Meccanismi di danno batterico Adesione alle cellule dell ospite (adesine( adesine: : acidi lipoteicoici, fimbrie o pili) e invasione tissutale Localizzazione intracellulare (resistenza alla fagocitosi) Produzione di metaboliti con effetto tossico sulle cellule Produzione di tossine: Esotossine Endotossine lipopolisaccaride lipopolisaccaride (LPS) componente strutturale dello strato esterno della parete cellulare dei batteri gram -

9 ESOTOSSINE Sostanze proteiche sintetizzate in forma solubile dai batteri, in particolar modo dai Gram+ Escrete nel mezzo circostante, ma rilasciate anche in seguito a lisi cellulare Si legano a specifici recettori cellulari (specificità cellulare) risultando tossiche o letali per le cellule dell ospite Convertite (ad es. mediante trattamento con formalina, calore) a tossoidi o anatossine vaccini Altamente immunogene stimolazione della formazione di anticorpi (antitossine) neutralizzanti

10 1. CLASSIFICAZIONE Specificità di bersaglio (tropismo cellulare): tossine neurotrope (neurotossine): agiscono a livello del sistema nervoso centrale o periferico (es. tossina tetanica e botulinica) enterotossine: agiscono sulla mucosa intestinale (es. tossina colerica, enterotossine di E. coli) tossine pantrope: es. tossina difterica inibizione della sintesi proteica cellulare

11 2. CLASSIFICAZIONE Meccanismo di azione: superantigeni esotossine in grado di lisare componenti delle membrane cellulari o della matrice extracellulare tossine A-B A B ed altre tossine che interferiscono con le funzioni della cellula ospite tossine A-B: A proteine dimeriche,, ossia composte da due parti: componente A (active( active) e componente B (binding( binding)

12 Esempi di tossine A-B: A Tossina difterica ( (Corynebacterium diptheriae) Tossina colerica ( (Vibrio cholerae) Tossina pertossica (Bordetella pertussis) Enterotossine (Clostridium perfringens, Bacillus cereus) Tossina carbonchiosa ( (Bacillus anthracis) Tossina tetanica o tetanospasmina (Clostridium tetani) Tossina botulinica (Clostridium botulinum)

13 - Enzimi litici: fosfolipasi, collagenasi, proteasi, ialuronidasi, coagulasi, fibrinolisine, emolisine,, ecc. (soprattutto Clostridi, stafilococchi, streptococchi) - Neurotossine: tossina botulinica (Clostridium botulinum) inibizione rilascio acetilcolina paralisi flaccida; tossina tetanica (Clostridium tetani) - tetanolisina e tetanospasmina inibizione rilascio neurotrasmettitori inibitori (Gaba( Gaba, glicina) Paralisi spastica - Enterotossine: es. tossina colerica, tossina termolabile di E. coli aumento del contenuto intracellulare di AMP-ciclico aumento di ioni Na+, K+, bicarbonati nel lume intestinale richiamo di H 2 O diarrea, disidratazione

14 Superantigeni proteine batteriche in grado di attivare le cellule T CD4+ legandosi aspecificamente (senza presenza di Ag specifico) al T cell receptor (TCR) ed al complesso maggiore di istocompatibilità di classe II (MHC-II) di cellule APC (es. macrofagi) interazione aspecifica APC-linfocita T mediata dal superantigene massiccia attivazione e proliferazione delle cellule T e attivazione dei macrofagi con rilascio di elevate dosi di citochine Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes Sindrome da Shock tossico

15 ENDOTOSSINE lipopolisaccaridi (LPS) Rilasciate in seguito a distruzione batterica Pirogeni esogeni In grado di legarsi a CD14 presente su leucociti (++ monociti e macrofagi), cellule endoteliali,, ecc. Attivazione cellulare Induzione di produzione di citochine (TNF, IL-1, IL-12) Elevati livelli Shock endotossico

16 gen. Chlamydia/ Chlamydophila Ord. Rickettsiales fam. Rickettsiaceae,, gen. Rickettsia fam. Anaplasmataceae,, gen. Ehrlichia Anaplasma Microrganismi intracellulari obbligati Cellule epiteliali Es. Chlamydophila felis (gatto: congiuntivite,, rinite) Trasmesse da artropodi vettori (soprattutto zecche) Cellule endoteliali Rickettsia rickettsii (Febbre maculosa delle Montagne Rocciose) Granulociti Monociti Ehrlichia ewingii Ehrlichia canis

17 gen. Mycoplasma Microrganismi più piccoli capaci di vita autonoma ( nm) Privi di parete cellulare Soprattutto infezioni apparato respiratorio

18 MICETI o FUNGHI Microrganismi eucarioti dotati di parete cellulare spessa chitinosa Elemento unicellulare riproduttivo (spora( spora) ) che vegeta con formazione di: Cellule isolate (Lieviti( Lieviti) ) o Filamenti (Ife( Ife) ) ramificati pluricellulari (Muffe( Muffe) Infezione endogena miceti opportunisti (es. Candida, Aspergillus) Infezione esogena da animale infettato (micosi( contagiosa) o ambiente esterno Individuo fonte di contagio anche portatore sano o di infezione subclinica (es. dermatomicosi da Microsporum gatto)

19 MICETI o FUNGHI Recettività dell ospite condizionata da: Fattori intrinseci specie, razza, età (es. candidosi), sesso, ecc. Fattori estrinseci malattie debilitanti, gravi alterazioni del metabolismo, immunodepressione,, cause iatrogene (abuso di corticosteroidi, antibiotici), condizioni ambientali (es. clima caldo umido), ecc. Localizzazione: Micosi superficiali es. dermatomicosi da dermatofiti del gen. Microsporum, Tricophyton tigna o micosi delle cavità naturali (es. candidosi orofaringea) Micosi sottocutanee Micosi profonde viscerali soprattutto soggetti immunodepressi

20 Parassiti eucarioti unicellulari: protozoi Replicazione all interno di cellule o a livello extracellulare Modalità di trasmissione: Ingestione di cisti (es. Giardia lamblia, oocisti di coccidi, Toxoplasma gondii) Penetrazione attraverso cute e/o mucose (es. Toxoplasma gondii) Puntura di artropodi vettori Trasmissione venerea (es. bovino: Trichomonas foetus, cavallo: Tripanosoma equiperdum morbo coitale maligno) Trasmissione transplacentare (es. Toxoplasma gondii)

21 Babesia Leishmania Plasmodium falciparum Giardia lamblia Toxoplasma gondii

22 Parassiti pluricellulari: endoparassiti - ectoparassiti Elminti: Nematelminti (nematodi:: es. ascaridi, ancilostomi, trichiuridi, strongili) Insetti: pulci, pidocchi, larve di ditteri Aracnidi: acari, zecche Platelminti: trematodi (es. Fasciola hepatica, Dicrocoelium dendriticum) ) e cestodi (es. tenie)

23 Parassiti pluricellulari: endoparassiti - ectoparassiti Meccanismi d azione d patogena: Azione meccanico-traumatica (es. compressione, ostruzione, irritazione, necrosi dei tessuti, stimolazione infiammatoria) Azione spoliatrice (es. sottrazione sangue, sostanze nutritive) Azione tossica (es. cataboliti di ascaridi: tossicità snc cani e gatti) Azione oncogena (es. Spirocerca lupi esofago cane) Azione vettrice Azione favorente le infezioni dei tessuti parassitati

24 PRIONI Prione proteinaceous infectious (only) particle malattie prioniche o malattie da prioni encefalopatie spongiformi trasmissibili (TSE = Transmissible spongiform encephalopathies) gruppo di malattie neurodegenerative che colpiscono l uomo l e gli animali caratterizzate da: - lungo periodo d incubazione d - decorso clinico progressivo con sintomatologia neurologica centrale ed esito costantemente fatale - assenza di reazioni immunitarie ed infiammatorie (o quantomeno di reazioni infiammatorie classicamente intese come tali) - lesioni esclusive del sistema nervoso centrale, di tipo regressivo - trasmissibilità ad una varietà di specie animali

25 PRIONI conversione post-traslazionale traslazionale della PrPC in PrPSc evento dominante che caratterizza la patogenesi delle TSE amplificazione PrPSc (da Scrapie-associated associated Prion Protein) isoforma alterata di una sialoglicoproteina di membrana denominata PrPC (da Cellular Prion Protein) agenti biologici di natura non convenzionale

26 Encefalopatie spongiformi trasmissibili (TSE) nell'uomo e negli animali Uomo Malattia di Creuzfeld-Jakob (CJD) - CJD sporadica - CJD iatrogena - CJD familiare Malattia di Gerstmann-Str Sträussler-Scheinker (GSS) Insonnia familiare fatale (FFI) Insonnia sporadica fatale Kuru Variante della malattia di Creutzfeldt-Jakob (vcjd) Animali Scrapie (Pecora, capra,, muflone) Encefalopatia spongiforme bovina (BSE) ( (Bovino) Encefalopatia spongiforme felina (FSE) ( (Gatto,, puma, ocelot,, ghepardo, tigre, leone) Encefalopatia trasmissibile del visone (TME) (Visone) Malattia del dimagramento cronico (CWD = Chronic wasting disease) (Cervidi)