13. MALATTIE INFETTIVE

150. BIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE

PATOGENESI DELL'INFEZIONE

Le tossine: i microrganismi possono liberare tossine che interagiscono con cellule adiacenti o distanti. Queste tossine sono molecole proteiche che possono aggravare il processo della malattia o essere totalmente responsabili dello sviluppo della malattia (p. es., difterite, colera, tetano, botulismo). La maggior parte delle tossine si lega a recettori specifici delle cellule da colpire. Ad eccezione delle tossine preformate responsabili delle tossinfezioni alimentari, le tossine sono prodotte dai microrganismi durante il decorso di un’infezione locale o sistemica.

Fattori di virulenza: i fattori di virulenza determinano le capacità di invasione dei patogeni e di resistenza ai meccanismi di difesa dell’ospite, aumentando in tal modo le potenzialità patogeniche del microrganismo. Per esempio, gli pneumococchi incapsulati sono più virulenti dei ceppi non capsulati e il tipo-b incapsulato di H. influenzae è più virulento degli altri H. influenzae capsulati. Le proteine batteriche con attività enzimatica (p. es., proteasi, ialuronidasi, neuraminidasi, elastasi, collagenasi) facilitano la propagazione tissutale locale. Gli organismi invasivi (p. es., Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica) possono penetrare e attraversare le cellule eucariote intatte, permettendo loro di entrare nell’organismo attraverso le superfici mucose.

Molti microrganismi hanno meccanismi che alterano la produzione di Ac in diversi siti inducendo la produzione di cellule di soppressione, bloccando il processo degli Ag e inibendo la mitogenesi linfocitaria. Alcuni batteri (p. es., Neisseria gonorrhoeae, H. influenzae, Proteus mirabilis, specie di clostridi, Streptococcus pneumoniae) producono delle proteasi IgA specifiche che clivano e inattivano le IgA secretorie sulle superfici mucose. Altri (p. es., pneumococchi, meningococchi) hanno capsule antifagocitosi che impediscono l’adesione degli Ac opsonici.

La resistenza batterica agli effetti litici dei componenti sierici è associata alla virulenza. Alcune specie di Neisseria gonorrhoeae estratte da pazienti con infezione disseminata sono siero-resistenti, mentre i ceppi localizzati nell’apparato genitale sono di solito siero-sensibili.

I germi hanno sviluppato anche metodi per eludere, disattivare o ignorare le fasi della fagocitosi. Certi microrganismi (p. es., Legionella, Listeria) non producono o sopprimono attivamente la reazione ossidativa associata al contatto della superficie microbica e alla fagocitosi. Altri microrganismi producono enzimi (p. es., catalasi, reduttasi del glutatione o la dismutasi del superossido) che distruggono le specie reattive all’O2 generate nella reazione ossidativa.

L’adesione microbica: L’adesione alla superficie aiuta i microrganismi a stabilire una base da cui penetrare i tessuti o invadere le cellule. Per esempio alcuni microbi aderiscono attraverso le fibrille, che sono delle strutture sottili sulle pareti batteriche che legano gli streptococchi alle cellule epiteliali umane. Altri batteri, come le Enterobacteriaceae (p. es., Escherichia coli), hanno organi specifici adesivi chiamati fimbrie o pili. Le fimbrie danno al microrganismo la possibilità di aderire a quasi tutte le cellule umane, inclusi i neutrofili, le cellule epiteliali nel tratto GU, nel cavo orale e nell’intestino. I recettori microbici sul tessuto dell’ospite, così come le adesine (molecole del microbo che mediano l’adesione a una cellula) determinano anche se l’infezione si verificherà o meno. I recettori dell’ospite sono le molecole dell’ospite o i ligandi a cui le adesine microbiche si attaccano per iniziare il processo di adesione; questi comprendono i residui zuccherini del glicocalice e le proteine di superficie quali la fibronectina, che facilitano l’adesione di certi microrganismi gram + (p. es., gli stafilococchi).

I microbi possono anche aderire a presidi medici, come i cateteri urinari e a quelli vascolari, protesi vascolari e materiale di sutura. La colonizzazione è facilitata dalla ruvidità dei materiali, dalla composizione chimica e dell’idrofobicità. L’esatta patogenesi di questa adesione è sconosciuta, ma la capacità del microbo di produrre uno strato vischioso può assumere un suo ruolo nella patogenesi delle infezioni da stafilococchi coagulasi-negativi su corpi estranei.

Resistenza antibatterica: gli agenti antimicrobici esercitano delle forti pressioni selettive sulla popolazione microbica, favorendo la sopravvivenza di quegli organismi in grado di resistere loro. La variabilità genetica, essenziale per questa evoluzione microbica, può presentarsi attraverso vari meccanismi. Le modifiche di tipo microevoluzionario comportano mutazioni puntiformi in una base nucleotidica, che altera il sito bersaglio di un agente antimicrobico e interferisce con la sua attività. Le modifiche di tipo macroevoluzionario hanno come risultato un riarrangiamento su larga scala di ampli segmenti di DNA come evento singolo; queste modifiche sono di frequente create da elementi genetici specializzati noti come transposoni o da sequenze di inserzioni che possono muoversi indipendentemente dal resto del cromosoma batterico. Nei batteri la variabilità genetica può essere anche creata dall’acquisizione di DNA eterogeneo veicolato dai plasmidi, dai batteriofagi o da elementi genetici tipo transposoni. Un esempio di questo fenomeno è la diffusione di un transposone tetraciclino resistente tra Neisseria gonorrhoeae, Mycoplasma hominis e Ureaplasma urealyticum. Questi meccanismi permettono ai batteri il potenziale sviluppo di resistenza ad ogni agente antimicrobico.

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