UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA

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1 UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA Famiglia: Bacillaceae genere Bacillus genere Clostridium

2 CLOSTRIDI Gram + (a volte si decolorano e appaiono Gram -) Sporigeni Anaerobi stretti Ubiquitari: presenti in suolo, acqua, tratto GI dell uomo e degli animali specie di interesse medico Clostridium tetani Clostridium botulinum Clostridium difficile Clostridium perfringens

3 Clostridi: patogenicità Il potere patogeno dei clostridi è attribuito a fattori come: 1) capacità di sopravvivere in condizioni ambientali avverse mediante la FORMAZIONE DI SPORE. 2) rapidità di crescita in ambienti ricchi di nutrienti e privi di ossigeno. 3) capacità di produrre numerose TOSSINE (istolitiche, enterotossine e neurotossine).

4 Clostridium tetani bacillo di piccole dimensioni mobile sporigeno acapsulato Gram + (a volte Gram -) le spore sono in posizione terminale, rotonde ( a mazza di tamburo )

5 Fattori di virulenza produce 2 tossine: TETANOLISINA: emolisina ossigeno-labile analoga alla streptolisina O TETANOSPASMINA: neurotossina, responsabile delle manifestazioni cliniche del tetano. E prodotta dalla cellula durante la fase stazionaria.

6 TETANOSPASMINA E codificata in un plasmide. E prodotta come singola molecola A (150 KDa) che viene scissa da proteasi in due subunità peptidiche: subunità leggera (catena A) e subunità pesante (catena B) tenute insieme da un ponte disolfuro. La catena B si lega con l estremità -COOH terminale ad un recettore sulla superficie dei neuroni (ganglioside GM 2 ). B La catena A, che è una zinco-endopeptidasi, viene internalizzata e risale dalle terminazioni periferiche al SNC tramite trasporto assonale retrogrado.

7 La tetanospasmina viene rilasciata dai dendriti post-sinaptici, attraversa lo spazio giunzionale della sinapsi, e va a localizzarsi a livello delle vescicole delle terminazioni nervose presinaptiche. A livello sinaptico, la tetanospasmina blocca il rilascio dei neurotrasmettitori inibitori GABA (acido gamma-amino-butirrico) e glicina, determinando una PARALISI SPASTICA. Il legame della tossina è irreversibile per cui la guarigione dipende dal tempo necessario alla formazione di nuove terminazioni assoniche.

8 A. la trasmissione nervosa è regolata dall equilibrio tra neurotrasmettitori eccitatori ed inibitori. B. i neurotransmettitori inibitori (GABA, glicina) prevengono la depolarizazione della membrana postsinaptica e la conduzione del segnale elettrico. C. la Tetanospasmina non interferisce con la produzione del GABA o della glicina, ma con il loro rilascio (attività presinaptica). D. In assenza di neurotrasmettitori inibitori, l eccitazione degli assoni non viene contrastata.

9 Epidemiologia C. tetani è ubiquitario. Colonizza il tratto gastroenterico di animali erbivori e dell uomo ed è presente soprattutto sul terreno. La forma vegetativa è sensibile alla presenza di ossigeno, la forma sporale può invece sopravvivere a lungo. Attualmente si stima che nel mondo si verificano 1 milione di casi/anno, con una mortalità compresa fra il 20 e il 50%.

10 TETANO: tappe patogenetiche Trauma: Trauma: Anaerobiosi nella lesione (necrosi): Crescita fino alla fase stazionaria nella stessa sede: Migrazione della tossina per via anterograda: Passaggio a livello pre-sinaptico: Inibizione rilascio GABA e Glicina: ingresso delle spore danno tissutale germinazione delle spore produzione della tossina fino alle sinapsi inibitorie inibizione rilascio vescicole pre-sinaptiche PARALISI SPASTICA

11 Il periodo di incubazione dalla ferita alla comparsa dei sintomi varia da alcuni giorni a diverse settimane a seconda: della dose infettante del sito di infezione (più o meno distale) Forme di tetano: - generalizato - locale - cefalico - neonatale

12 Tetano generalizzato (o discendente) tutta la tossina prodotta non può essere assorbita dalle terminazioni nervose locali e quindi passa in circolo ed è assorbita successivamente dai nervi motori. I centri più suscettibili sono a livello di testa e collo ed i primi sintomi sono rappresentati dal trisma (contrazione dei muscoli masseteri), con spasmo muscolare discendente dal collo al tronco ed agli arti. Paralisi respiratoria per interessamento dei muscoli respiratori. Segni clinici: trisma, risus sardonicus (contrazione dei muscoli facciali), opistotono, sudorazione, irritabilità, aritmia, disidratazione. Stimoli ambientali possono scatenare lo spasmo.

13 Forma localizzata (o ascendente) La tossina viaggia lungo la via neuronale (nervi periferici) e le manifestazioni sono limitate alle aree di danno primario. Il tetano localizzato si manifesta spesso in persone vaccinate in modo inadeguato e, di solito, si risolve spontaneamente.

14 Altre forme: cefalico : interessa la testa con paralisi dei nervi cranici neonatale : taglio del cordone ombelicale con bisturi contaminati

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17 prevalentemente clinica Diagnosi Esame microscopico: non praticabile sul campione biologico Coltura in anaerobiosi: a lenta crescita e difficile PROVA BIOLOGICA: dimostrazione della presenza della tossina nelle feci o nel siero può essere effettuata mediante prova biologica nel topolino (test di neutralizzazione in vivo)

18 Prevenzione e terapia Trattamento del tetano manifesto - terapia di supporto - pulizia delle ferite - somministrazione di penicillina, metronidazolo - somministrazione di siero antitetanico Prevenzione In pz non esposti: vaccinazione con vaccino anatossico (tossoide tetanico: 3 dosi + dose booster ogni 10 anni) In pz esposti (se non immuni): siero antitetanico + vaccino

19 Vaccinazione antitetanica Vaccino anatossico: La esotossina trattata con formalina al 4%O, per 40 giorni a 37 C, perde il potere tossico e mantiene il potere antigenico (anatossina). L anatossina evoca anticorpi antitossici. Occorre eseguire inoculazioni di richiamo dopo 5-10 anni dalla vaccinazione completa.

20 Vaccinazione antitetanica Calendario italiano delle vaccinazioni obbligatorie: 3 mese: polio inattivato, difterite tetano, HBV. 5 mese: polio inattivato, difterite, tetano, HBV. 11 mese: polio inattivato, difterite, tetano, HBV. 3 anno: polio inattivato. 6 anno: difterite, tetano.

21 Clostridium botulinum E suddiviso in 4 gruppi (I II III - IV) sulla base del tipo di tossina prodotta e della sua attività proteolitica. I ceppi I e II sono repsonsabili della maggior parte della patologia nell uomo Esistono 7 tossine distinte antigenicamente (A, B, C, alfa, D, E, F, G) I tipi A, B, E, F sono associati alla patologia nell uomo.

22 Patogenesi: La tossina botulinica è strutturalmente simile alla tossina tetanica. La proteina intera ha un peso molecolare di 150 KDa ed è formata da 2 o più subunità (A-B) La subunità A è neurotossica Le parti B -non tossiche- proteggono la neurotossina dall inattivazione da parte degli acidi dello stomaco La tossina blocca la neurotrasmissione a livello delle sinapsi colinergiche, prevenendo il rilascio del neurotrasmettitore acetilcolina (paralisi flaccida) - esiste anche una tossina dimerica che altera la permeabilità vascolare.

23 TOSSINA BOTULINICA BOTULISMO INTOSSICAZIONE BOTULINICA paralisi flaccida acuta, afebbrile, simmetrica, discendente, ad inizio bulbare

24 TOSSINA BOTULINICA Dose letale : Per via endovenosa o intramuscolare mg Per via inalatoria mg Per via orale 70 mg

25 Sinapsi colinergica periferica Fibra nervosa Neurotrasmettitore Acetilcolina Fibra muscolare La tossina botulinica provoca paralisi flaccida bloccando il rilascio di acetilcolina

26 Clostridium botulinum produce una endopeptidasi che blocca il rilascio di acetilcolina a livello della giunzione neuromuscolare. Come risultato si ha paralisi muscolare. La tossina botulinica, come la tossina tetanica, scinde la sinaptobrevina interferendo così con la formazione delle vescicole sinaptiche.

27 Forme di botulismo Botulismo alimentare (forma classica) 50 casi di botulismo all anno dovuti a cibi inscatolati in casa (tossine di tipo A e B); consumo di pesce surgelato (tossina d tipo E). Botulismo infantile associato al consumo di cibo (in particolare miele) contaminato da spore botuliniche 100 casi ogni anno Botulismo da ferite contaminate per presenza di spore nel suolo, acqua, alimenti conservati in casa raro

28 Botulismo alimentare (classico): Periodo d incubazione dopo consumo di alimenti: 1-2 giorni Quadro clinico: Vertigini, debolezza, diplopia, midriasi, xerostomia, stipsi (effetti anticolinergici della tossina). Dolori addominali Apiressia Debolezza dei muscoli periferici (astenia) Paralisi flaccida progressiva Morte per paralisi respiratoria La mortalità si è ridotta dal 70% al 10% mediante l impiego di cure supportive come nella cura delle complicazioni respiratorie.

29 Alimenti a rischio Insaccati Conserve fatte in casa Alimenti in scatola

30 Botulismo infantile: Bambini di 1-6 mesi Colonizzazione del tratto gastrointestinale e produzione di neurotossina. Costipazione Paralisi flaccida Arresto respiratorio Mortalità: 1-2 % Botulismo da ferite: Produzione in vivo della tossina nella ferita Periodo d incubazione: 4 giorni Sintomi identici al botulismo alimentare

31 Diagnosi di botulismo: La diagnosi clinica, confermata dall isolamento colturale o dalla dimostrazione della presenza di tossina nel cibo. Per isolare Clostridium botulinum in campioni contaminati, occorre riscaldare il materiale per 10 ad 80 C per uccidere i batteri contaminanti non sporigeni. La dimostrazione della presenza della tossina nelle feci o nel siero può essere effettuata mediante prova biologica nel topolino (test di neutralizzazione in vivo)

32 Trattamento Supporto ventilatorio adeguato Eliminazione del germe dal tratto GI: lavaggio gastrico Terapia con penicillina, metronidazolo Uso di antisieri trivalenti (A, B, E) Controllo Distruzione delle spore nei prodotti alimentari Distruzione della tossina preformata (80 C x 20 ) Evitare l alimentazione con miele in bambini di meno di 1 anno di età.

33 Terapia le infezioni sistemiche come la miosite suppurativa e la mionecrosi devono essere immediatamente trattate chirurgicamente e con penicillina ad alti dosaggi. La mortalità varia dal 40 al 100%.