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Master in Medicina NBC - 2011 La basi della lesività microbica Prof. Pasquale Urbano 4 aprile 2010.

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Presentazione sul tema: "Master in Medicina NBC - 2011 La basi della lesività microbica Prof. Pasquale Urbano 4 aprile 2010."— Transcript della presentazione:

1 Master in Medicina NBC La basi della lesività microbica Prof. Pasquale Urbano 4 aprile 2010

2 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Premessa Conviene tener distinti i concetti di virulenza e di patogenicità Cave: spesso i diversi autori, in diverse lingue, adottano definizioni diverse, o mescolano i concetti

3 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 La virulenza È la caratteristica che qualifica gli agenti infettivi [microrganismi o virus] in quanto tali È una variabile estrinseca o relativa [dipende dallospite che si considera] È una variabile quantitativa, suscettibile, teoricamente, di misurazione È, solitamente, multifattoriale

4 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Virulenza: aspetti quantitativi [probabilità di infettare] Diluizioni scalari vengono inoculate a gruppi omogenei di animali, per determinare la dose capace di infettarne la metà: DI 50 Più è bassa la DI 50, più è alta la virulenza Per ovvie ragioni, è misurabile solo la virulenza per organismi sperimentali

5 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Schema di una diluizione in serie [in ragione 10]

6 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Distribuzione delle soglie di reattività differenziale cumulativa Per ogni dose, gruppi di animali Soglie di sensibilità = o < a ciascuna dose integrale della curva normale

7 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Valutazione della ID 50

8 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Virulenza aspetti quantitativi [intensità, …] Attiene alla virulenza di un germe anche la sua intensità di replicazione, la sua capacità di estendere linfezione, o di prolungarla nel tempo Tali aspetti sono stimabili sperimentalmente, titolando lagente ai vari tempi, nei vari tessuti dellospite infetto

9 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Iniziata linfezione, la sua intensità può essere stimata dal reciproco del tempo di comparsa dei sintomi, o della morte In un gruppo di ospiti infetti con un multiplo della DI 50, gli agenti più virulenti, che si replicano o invadono di più, portano più rapidamente ai sintomi o alla morte Virulenza aspetti quantitativi [intensità, …] Medie armoniche !!

10 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Media armonica È il reciproco della media aritmetica dei reciproci dei termini Conviene quando si ha a che fare con delle velocità

11 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Media armonica In un gran premio unauto percorre metà corsa a 100 km/h, e laltra metà a 300 km/h Quale è la velocità media nellintera corsa?

12 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Tempi di incubazione dei sintomi in animali inoculati con la stessa dose di un agente infettivo Giorni: moda 5,00 mediana 5,00 media aritmetica 4,91 media geometrica 4,66 media armonica 4,45

13 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Fattori di virulenza Di solito sono più di uno I casi di virulenza monofattoriale sono pochi, ma vengono enfatizzati didatticamente È importante conoscerli, perché qualificano gli agenti per quello che più interessa il medico – la loro attitudine come agenti di infezione

14 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Fattori di virulenza Conviene metterli in relazione coi fattori dellimmunità [principalmente quella innata] che contribuiscono a superare per stabilire, estendere o continuare il rapporto simbiotico parassitario Conviene riflettere sulle possibili interferenze da parte degli effettori dellimmunità acquisita

15 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Fattori di virulenza Conviene ricondurli alle principali categorie Adesine V. cholerae, E. coli, Salmonella spp, N. gonorrheae, N. meningitidis, Streptococcus pyogenes, … Invasine Rickettsie, Clamidie, S. typhi; Shigelle; …. Capsule e microcapsule antifagocitarie S. pneumoniae, Parassitismo facoltativo nei fagociti M. tuberculosis, Brucelle, S. typhi, F. tularensis, Legionella pneumophila … Superficie antifagocitaria [S. thyphi O, non R]

16 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 CLASS II MHC II Parassita Peptide Linfocito T La risposta specifica agli antigeni dei parassiti intracellulari è mediata dagli antigeni di istocompatibilità, che si associano a peptidi del parassita per costituire il ligando mitogeno per i linfociti T H SCIENTIFIC AMERICAN September 1993

17 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 La capsula protegge gli pneumococchi dalla fagocitosi, a meno che non siano opsonizzati Macrofago SCIENTIFIC AMERICAN September 1993

18 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Gli antigeni capsulari evocano una risposta umorale specifica Linfocito B SCIENTIFIC AMERICAN September 1993

19 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Altri Fattori di virulenza Leucocidine S. aureus; S. pyogenes; P. aeruginosa, … Siderofori P. aeruginosa, …. Enzimi istolitici, ialuronidasi, elastasi, … Clostridi della gangrena gassosa sIgA proteasi Neisserie, … Mimetismo, varietà e variabilità antigene B. recurrentis; N. gonorrhoeae; Plasmodi; S. aureus, …

20 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Controllo genetico I fattori di virulenza e di patogenicità possono essere intrinseci, cioè far parte del genoma della specie, o possono essere acquisiti, con uno dei vari meccanismi di trasferimento genico. [trasformazione, coniugazione, transduzione, conversione lisogena] Possono risiedere nel cromosoma, o possono risiedere in elementi genetici accessori.

21 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Schema di acquisizione

22 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Sedi della replicazione - schema

23 Master in Medicina NBC Patogenicità microbica È prevalentemente, ma non esclusivamente, infettiva

24 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Patogenicità correlata alla virulenza flogosi La flogosi è un meccanismo complesso di reazione dei tessuti e dellorganismo alla presenza di materiale estraneo La sua intensità dipende dalla quantità di tale materiale Gli agenti dinfezione e i loro prodotti sono flogogeni: maggiore la virulenza, maggiore la concentrazione dellagente, maggiore la reazione infiammatoria

25 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Patogenicità correlata alla virulenza reazione infiammatoria In molte infezioni i sintomi, il danno, la malattia derivano e consistono essenzialmente nella reazione infiammatoria alla presenza dellagente e alla sua moltiplicazione –ite La desinenza –ite indica la natura infiammatoria attribuita a molte malattie

26 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Patologie infiammatorie, per lo più [non sempre!] infettive Dermatite, congiuntivite, balanite, … Stomatite, Faringite, Otite, Gastrite, Enterite, Epatite, Pancreatite, Peritonite, Colite… Laringite, Bronchite, Polmonite, Pleurite, … Uretrite, Prostatite, Endometrite, Salpingite,... Miosite, Osteite, Artrite, … Meningite, Mielite, Encefalite, Neurite … Flebite, arterite, endo- mio- peri- pan-cardite, …

27 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Fattori dellagente e dellospite

28 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Patogenicità svincolata dalla virulenza Alcuni agenti producono delle tossine così potenti che il danno e la patologia possono essere forti e gravi anche se il germe è poco virulento, o addirittura in mancanza di rapporto infettivo o di reazione infiammatoria Botulismo classico; Tetano; Colera; …

29 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Il botulismo classico è unintossicazione, che segue allingestione della potente esotossina botulinica, che può trovarsi preformata in qualche alimento Lagente eziologico è il Clostridium botulinum, che provoca malattia [anche] senza infettare Botulismo classico, alimentare

30 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Il botulismo è lesempio paradigmatico, ma ci sono diverse altre patologie a eziologia microbica, ma non infettive Patologie da tossine fungine Aflatossine, … Patologie da tossine algali TSS [ toxic shock syndrome ] mestruali e non

31 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Botulismo infettivo Clostridium botulinum produce una potente tossina, ma è poco virulento Infetta solo in particolari condizioni miele!]Spore che germinano nellintestino di lattanti, con flora microbica non ben assestata [miele!] Spore che contaminano ferite con necrosi [come per il tetano] Spore inoculate con eroina sporca Black tar heroin

32 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Clostridium tetani Virulenza condizionata: le spore, diffuse nellambiente, devono poter penetrare attraverso la cute, e raggiungere punti con potenziale di ossidoriduzione alterato, dove possano germinare Anche replicandosi poco, con poca reazione infiammatoria, producono una potente tossina, che provoca il tetano

33 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Vibrio cholerae Ingresso per os Localizzazione alla superficie della mucosa dei villi intestinali Adesine [fattori di virulenza] Produzione di una esotossina binaria Intossicazione degli enterociti maturi, con alterazione funzionale Patologia: diarrea, perdita di acqua e sali, disidratazione

34 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Corynebacterium diphteriae Ingresso per os Localizzazione dellinfezione alla mucosa dellanello oro-faringeo Infiammazione fibrinosa, con formazione di pseudomembrane [ difter ite ] Produzione di una potente esotossina, che intossica organi e tessuti nobili [-> -osi]

35 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Difterite Per lo più, localizzazione allorofaringe A volte: localizzazione laringea = croup Grave, per occlusione vie aeree Nel neonato: onfal ite difterica Nel lattante: rinite difterica Anche: localizzazione cutanea A parte il croup, la gravità della malattia è dovuta allintossicazione: la terapia efficace è quella antitossica, non tanto quella antibiotica

36 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Malattie a patogenesi esotossica Sono quelle che in tutto [botulismo] o in gran parte [tetano, difterite] devono la loro gravità allazione di esotossine Il primo premio Nobel per la medicina fu attribuito a Emil Von Behring per lintroduzione della sieroterapia e sieroprofilassi antitossica bio.html bio.html

37 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Difterite - Russia Vaccinazione [con anatossine] introdotta negli anni 930 di massa dal 95 declino continuo della morbosità, fino agli anni 980. Disgregazione URSS vasta epidemia, da ceppo clonale preesistente > casi; > morti EID, 8, 516, 2002

38 F. Urbano per il Master in Medicina NBC – 2011 Fattori di patogenicità Per i batteri, i più classici sono rappresentati dalle TOSSINE Esotossine Endotossine


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