Scuola di Scienze mediche e Farmaceutiche

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Scuola di Scienze mediche e Farmaceutiche

MALATTIE INFETTIVE E MICROBIOLOGIA CLINICA

Prof. Oliviero E. Varnier

Vibrio cholerae

Campylobacter spp.

Emofili

Graziana Manno

Sezione di Microbiologia –Dipartimento di Scienze Chirurgiche R e Diagnostiche Integrate (Disc)

Genere Vibrio

76 specie

3 specie infettano l’uomo:

• Vibrio cholerae

• Vibrio parahaemolyticus

• Vibrio vulnificus bacilli Gram -

monotrichi (= 1 flagello, polare) asporigeni

acapsulati

Ossidasi positivi anaerobi facoltativi T°di crescita 18 -37°C

Gram negativi

Vibrio cholerae

identificato per la prima volta nel 1859 dall'anatomista italiano Filippo Pacini

in base all’antigene “O” è classificato in 140 gruppi sierologici (sierogruppi)

da V. cholerae O1 a V. cholerae O140

O1 e O139: possono produrre tossina colerica e causare

pandemie ed epidemie di colera.

V. cholerae sierogruppo O1

2 biotipi:

V. cholerae O1 biotipo cholerae (o “classico”) (colera asiatico, è il più diffuso)

V. cholerae O1 biotipo El Tor

(cosiddetto perché isolato in un campo di quarantena in quella località in Arabia)

Fattori di virulenza I

tossina colerica causa ipersecrezione di elettroliti e acqua

altre esotossine

ace: enterotossina accessoria del colera, aumenta la secrezione di liquidi

zot: tossina che aumenta la permeabilità intestinale adesine

pilo co-regolato con la tossina (gene tcp):

media l’adesione sula mucosa intestinale

proteina chemotattica

Fattori di virulenza II

Enzimi proteasi

• mucinasi: agiscono sulle IgA secretorie e sul muco

• neuraminidasi: modifica la superficie cellulare

aumentando il sito di legame GM1 per la tossina colerica flagelli: movimento

siderofori: sequestro del ferro

Meccanismi di patogenicità

V. cholerae non invade l’intestino

si attacca e colonizza l’epitelio intestinale tramite i pili non oltrepassa la membrana basale

la tossina prodotta rende le cellule altamente permeabili ai liquidi

(si può perdere 1 litro d’acqua in 1 ora, fino a 20 litri in 1 giorno).

L’epitelio intestinale è danneggiato ed i sintomi sono:

dolore addominale, diarrea acquosa e vomito.

Per la presenza di muco, le feci diarroiche vengono definite “ad acqua di riso”.

Vibrioni Habitat

• sono dotati di notevole resistenza nell'ambiente esterno soprattutto in ambiente liquido

• possono sopravvivere anche in ambiente moderatamente salino come l'acqua di mare.

• il pesce, se consumato crudo, ed altri prodotti ittici abitualmente consumati quali molluschi e crostacei, sono particolarmente pericolosi ai fini della trasmissione del colera.

• I molluschi, a causa della loro azione filtrante, sono in grado di accumulare al loro

interno un buon numero di vibrioni, costituendo, così, un buon mezzo d'infezione qualora siano consumati crudi o poco cotti.

• la dose infettante del batterio è piuttosto elevata (circa un milione di vibrioni) .

• pericolosa, in aree endemico-epidemiche, anche la verdura consumata cruda per la possibilità che liquami vengano usati a scopo irriguo e/o fertilizzante.

V. cholerae

Reservoir ambientale

V. cholerae infezione

- colonizzazione asintomatica (esistono portatori sani) - lieve diarrea

- manifestazioni gravi, potenzialmente fatali Periodo d’incubazione: da 2 ore a 3-5 giorni La mortalità è del 60% in pazienti non trattati, meno dell’1% in seguito a trattamento.

Diagnosi di laboratorio di V.cholerae

Coltura delle feci è il gold standard

Il campione viene “arricchito” in terreno liquido:

acqua peptonata alcalina (peptone 1%, NaCl 1%, pH 8.6)

Passaggio in terreni agarizzati selettivi Identificazione di specie mediante saggi biochimici e sierologici

Campylobacter spp.

• classificato tra i “patogeni emergenti” in quanto sconosciuto fino a qualche decennio fa.

• •È stato isolato nella maggioranza dei casi di enterite umana di origine alimentare.

• •I Campylobacter sono un gruppo di batteri su cui è in corso

un’intensa opera di revisione critica delle conoscenze.

Campylobacter spp.

Sono fra le più comuni cause di diarrea.

La diarrea è clinicamente simile a quella causata da Salmonella e Shigella, sebbene la malattia possa avere un periodo di incubazione più lungo.

Analogamente a Salmonella, esiste un importante serbatoio animale da cui l’uomo (per ingestione di cibi, acqua e latte contaminati) contrae l’infezione.

Microaerofili e termofili (optimum di crescita a 42°C)

Campylobacter spp.

Famiglia : Campylobacteriaceae Genere : Campylobacter

(inizialmente incluso nel genere Vibrio)

Il genere Campylobacter comprende 15 tra specie e

sottospecie: 12 di esse sono responsabili di patologie

dell’uomo e degli animali.

Campylobacter spp.

Microrganismo di piccole dimensioni (lungo 0,5-5 μm e largo 0,2-0,5 μm) Forma bastoncellare, sottile e

spiraliforme (a forma di S) Gram negativo

Mobile e rapido in quanto dotato di sottili flagelli

Vive bene in microareofilia (O2 dal 5 al 10%) o in anaerobiosi

Cresce bene a 37°C

Campylobacter spp.

Le specie coinvolte nell’insorgenza di patologie sono:

- Campylobacter jejuni isolato nel 99% dei casi di enteriti umane comprende tre sottospecie:

1. C. jejuni subsp.jejuni principale agente di enterite umana nel mondo 2. C. jejuni subsp.doylei provoca gastroenterite, gastrite, setticemia in

uomo e animali

3. C. jejuni subsp.fetus agente di aborto in uomo e animali

-

Fattori di patogenicità

mobilità

solo i ceppi mobili sono patogeni

adesine

si legano ai recettori specifici degli enterociti

invasine permettono di invadere la sottomucosa

citotossine

Habitat

• Il principale serbatoio batterico è rappresentato dal tratto

intestinale di un’ampia varietà di animali a sangue caldo (bovini, suini, cani, gatti e soprattutto il pollame).

• Le carni di pollame se contaminate dal contenuto fecale

durante la macellazione e l’eviscerazione costituiscono la

principale via di trasmissione di Campylobacter.

Campylobacter Forme cliniche

Malattia autolimitante

Gli antimicrobici di prima scelta maggiormente utilizzati sono i

fluorochinoloni (acido nalidixico, ciprofloxacina) e i macrolidi (eritromicina)

Diagnosi di Laboratorio

Colture in terreni selettivi appositi

Incubazione colture 48 h in condizioni di microaerofilia (5 – 10% di O2 nell’atmosfera di incubazione)

Haemophilus spp.

• Isolato da Pfeiffer nel 1892 (bacillo di Pfeiffer)

• Bacilli di piccole dimensioni (0,2 x 0,3-2m)

• Pleomorfi (forme coccobacillari, bacillari, filamentose)

• Gram-negativi

• Asporigeni

• Provvisti di capsula polisaccaridica

• Immobili

• Aerobi o anaerobi facoltativi (microrganismo fastidious)

• Presenti sulle membrane mucose dell’uomo e di varie specie animali

EMOFILI

Colorazione di Gram di H.influenzae

Il genere Haemphilus

H.influenzae

H.parainfluenzae H. ducreyi

H. aegyptius

H.haemolyticus

FATTORI DI VIRULENZA DI H. INFLUENZAE

• Capsula

 Lipooligosaccaridi

 Antigeni proteici

 Pili

 Proteasi per le IgA

Responsabile dell’attività antifagocitaria

H.influenzae presenti nella normale flora microbica delle prime vie aeree sono privi di capsula

Lipooligosaccaride

La parete contiene un lipopolisaccaride (LPS-endotossina) chiamato lipooligosaccaride (LOS)

LOS, danneggiando l’attività delle cilia, permettono la traslocazione dei batteri attraverso le cellule dell’epitelio respiratorio nel circolo sanguigno

LOS aumenta la permeabilità della barriera emato-encefalica

Antigeni proteici

Tutti i tipi di H.influenzae presentano due antigeni proteici denominati M e P localizzati sulla superficie della membrana esterna.

Pili

Favoriscono l’adesione alle cellule epiteliali

Nella malattia sistemica la cellula batterica perde i pili

Proteasi per le IgA

IgA1-specifiche che facilitano la colonizzazione delle mucose

SIEROTIPI

• In base al polisaccaride capsulare (M.W150.000) sono identificati 6 sierotipi antigenici (dalla a alla f) più un gruppo di stipiti non tipizzabili (NT) in quanto sprovvisti di capsula

• La maggior parte delle malattie sistemiche dell’infanzia, prima dell’introduzione della vaccinazione, erano dovute ad emofili con capsula di tipo “b”

PATOGENESI di H.influenzae

• Viene trasmesso attraverso la via respiratoria

• Aderisce alla mucosa nasale attraverso i pili e forse attraverso le proteine della membrana esterna

• Passa attraverso le cellule epiteliali all’endotelio ed entra in circolo

• Se ha una capsula di tipo “b” dissemina

PATOGENESI

Ceppi acapsulati (non tipizzabili = NT) di H.influenzae sono patogeni opportunisti e possono causare nel bambino:

Otiti medie sinusiti

bronchiti cronica congiuntiviti

Raramente causano malattia disseminata

Ceppi capsulati di H.influenzae (soprattutto il sierotipo b) sono poco frequenti nelle vie respiratorie superiori e causano nel bambino:

meningite epiglottite

CARATTERISTICHE COLTURALI DEGLI EMOFILI

Richiedono terreni arricchiti da uno o da entrambi i seguenti fattori:

Fattore X = (gruppo eme) coenzima termostabile trasportatore di idrogeno e di elettroni presente anche nell’emoglobina (necessario per la sintesi di enzimi quali: citocromi, citocromo-ossidasi, catalasi, perossidasi)

Fattore V = (NAD o NADP) coenzima tremolabile trasportatore di idrogeno e di elettroni (utilizzato dalle deidrogenasi nei processi bioenergetici)

Il sangue contiene entrambi questi fattori ma deve essere leggermente riscaldato (agar- cioccolato) per rilasciarli e per inattivare gli inibitori del fattore

CARATTERI DIFFERENZIALI DEGLI EMOFILI

Fattore X Fattore V Emolisi

H.influenzae + + -

H. parainfluenzae - + -

H. ducreyi + - +

H. aegyptius + + -

H.haemolyticus + + +

Satellitismo su agar sangue intorno a crescita di S.aureus produttore di fattore V