13. MALATTIE INFETTIVE 150. BIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVEMECCANISMI DI DIFESA DELL'OSPITE Sommario: Le difese dell’ospite sono importanti nel determinare l’eventuale attecchimento dell’infezione. I meccanismi di difesa includono le barriere naturali (p. es., la cute e le mucose) le risposte immuni aspecifiche (p. es., cellule fagocitarie [neutrofili, macrofagi]e i loro prodotti); e le risposte immuni specifiche (p. es., anticorpi).
BARRIERE NATURALI La cute è in grado di impedire in modo efficace l’invasione da parte di microrganismi a meno che non presenti soluzioni di continuità (p. es., lesioni, traumi, cateteri EV, incisioni chirurgiche o morsi di insetti). Tuttavia ci sono delle eccezioni, come nel caso del papilloma virus umano, l’agente causale della condilomatosi, che può invadere la cute sana. Alcuni parassiti possono penetrare la cute sana (p. es., Schistosoma mansoni, Strongyloides stercoralis); non ci sono batteri noti per essere in grado di fare ciò. Le mucose che sono bagnate da secrezioni con proprietà antimicrobiche, p. es., il muco cervicale, il liquido prostatico e le lacrime, contengono il lisozima che divide il legame b-[1,4]N-acetilglucosaminico dell’acido muramico nelle pareti delle cellule batteriche, specialmente nei microrganismi gram +, fornendo barriere efficaci. Anche le secrezioni locali contengono immunoglobuline, principalmente di tipo IgG e di tipo secretorio IgA, che agiscono principalmente bloccando l’adesione dei microrganismi alle cellule ospiti. Nell’apparato respiratorio, i microrganismi inalati devono superare il sistema filtrante delle vie respiratorie superiori e dell’albero tracheobronchiale. Se il microrganismo invasore raggiunge l’albero tracheobronchiale, l’epitelio mucociliare lo trasporta via dal polmone. Anche la tosse contribuisce a rimuovere il microrganismo. Se il microrganismo raggiunge gli alveoli, viene inglobato dai macrofagi alveolari e dagli istiociti tissutali; con l’infiammazione del polmone essi ricevono il supporto dei neutrofili e dei monociti, con ancora maggiore efficienza una volta che i meccanismi immunitari (p. es., le opsonine) si rendano palesi. Tuttavia, questi meccanismi difensivi possono essere neutralizzati in presenza di una gran quantità di microrganismi o se la loro efficienza è compromessa a causa degli agenti inquinanti dell’aria (p. es., il fumo di sigaretta), di supporti ventilatori meccanici o della tracheostomia. Nel tratto GI il pH acido dello stomaco e l’attività antibatterica degli enzimi pancreatici, della bile e delle secrezioni intestinali, agiscono da barriere naturali. La peristalsi e la desquamazione fisiologica delle cellule epiteliali contribuiscono a rimuovere i microrganismi pericolosi dal tratto gastro-intestinale. Il rallentamento farmacologico della peristalsi tramite la belladonna o gli alcaloidi dell’oppio rallenta la rimozione di alcuni patogeni e prolunga alcune patologie, come nel caso della shighellosi sintomatica. I pazienti con meccanismi di difesa alterati possono essere predisposti a particolari infezioni; p. es., i pazienti con acloridria sono particolarmente sensibili alla salmonellosi o alla TBC. La competizione tra i batteri della flora intestinale normale svolge un ruolo importante di protezione; l’alterazione di questa flora da parte degli antibiotici può portare a una crescita eccessiva di microrganismi intrinsecamente patogeni (p. es., Salmonella typhimurium) o alla sovrainfezione con microrganismi di solito commensali (p. es., Candida albicans). Nell’apparato GU, gli uomini sono protetti dalla lunghezza dell’uretra (20 cm in un adulto); è raro che la maggior parte dei batteri guadagni l’entrata, a meno che essi non vengano introdotti con uno strumento. Le donne sono protette dal pH acido della vagina. Lo stato ipertonico della midollare renale rappresenta un fattore sfavorevole per la crescita della maggior parte dei microrganismi. La proteina di Tamm-Horsfall è una glicoproteina prodotta dal rene ed escreta in grandi quantità nelle urine; alcuni batteri si legano avidamente ad essa e ciò fa sì che sia prevenuto il loro ingresso nel tratto urinario.
RISPOSTE IMMUNITARIE ASPECIFICHE La produzione di citochine, principalmente ad opera dei macrofagi e dei linfociti attivati, serve da preludio alle risposte immunitarie specifiche. Queste citochine infiammatorie (interleuchina-1, interleuchina-6, fattore di necrosi tumorale, interferon-g) mediano una fase acuta della risposta dell’ospite che non è specifica dell’Ag ma notevolmente consistente, sviluppandosi indipendentemente dalla natura locale e sistemica del microrganismo scatenante. La febbre è il segnale più ovvio della fase acuta della risposta; inoltre, il numero totale dei neutrofili e il numero totale dei neutrofili immaturi in circolazione aumentano come risultato degli effetti delle citochine sul midollo osseo. La replicazione e la differenziazione del midollo osseo verso le forme mature di neutrofili sono aumentati dal fattore stimolante i macrofagi e dal fattore stimolante i granulociti. Le cellule endoteliali producono quote elevate di interleuchina-8, un importante mediatore di localizzazione dei neutrofili. La risposta infiammatoria dirige le componenti del sistema immunitario verso i siti delle lesioni o delle infezioni e si manifesta con un aumento dell’irrorazione sanguigna e della permeabilità vascolare, consentendo ai peptidi chemiotattici e alle cellule neutrofile e mononucleari di lasciare il compartimento intravascolare. I microrganismi sono inglobati dalle cellule fagocitarie (p. es., neutrofili o macrofagi) nel tentativo di contenere l’infezione in un piccolo spazio tessutale. La risposta comprende l’attrazione dei fagociti in un gradiente chemiotattico di prodotti microbici, il movimento del fagocita verso il sito infiammatorio e il contatto con il microrganismo, la fagocitosi (ingestione) del microrganismo, lo sviluppo di una reazione ossidativa diretta verso il microrganismo, la fusione del fagosoma e del lisosoma con degranulazione lisosomiale e conseguente morte e degradazione del microrganismo. Quando i difetti di tipo quantitativo o qualitativo della funzionalità dei neutrofili danno come risultato un’infezione, questa è di solito prolungata e tendente alla recidiva e risponde lentamente agli antibiotici. Gli stafilococchi, i germi gram – e i funghi costituiscono i patogeni usualmente responsabili di questo tipo di infezioni. L’immunità aspecifica è trattata con maggior dettaglio nel Cap. 146.
RISPOSTE IMMUNITARIE SPECIFICHE Una volta infettato, l’ospite può produrre una varietà di Ac in risposta a specifici Ag microbici. Gli anticorpi, glicoproteine complesse note come immunoglobuline, si legano a specifici determinanti antigenici e suscitano una reazione biologica nell’ospite. Dopo essersi legati agli Ag, gli Ac arruolano le cellule effettrici dell’ospite, attivano il sistema del complemento o fanno entrambe le cose per contribuire a eliminare il microrganismo infettante. Il sistema del complemento provoca la lisi delle cellule microbiche distruggendo le pareti delle cellule, di solito attraverso la via classica congiuntamente all’immunità specifica. Il complemento può anche essere attivato sulla superficie di alcuni microrganismi attraverso la via alternativa. Inoltre, gli Ac specifici possono promuovere il rilascio di sostanze note come opsonine (p. es., la proteina complementare C3b) sulla superficie dei microrganismi, le quali contribuiranno alla loro distruzione dopo la fagocitosi. L’opsonizzazione è importante per l’eliminazione dei microrganismi capsulati, quali gli pneumococchi e i meningococchi; il suo fallimento può condurre a un aumento dell’incidenza o a un’aumentata gravità dell’infezione causata da questi microrganismi. Questi fenomeni sono descritti più dettagliatamente nel Cap. 146.
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