I BATTERI SPORIGENI mariarosaria.iovene@unina2.it
Bacilli sporigeni anaerobi: Il genere Clostridium Bacilli sporigeni anaerobi: Il genere Clostridium. Meccanismo d'azione delle tossine tetanica e botulinica.. Patogenesi del tetano, botulismo, gangrena gassosa. Epidemiologia, diagnosi, prevenzione e terapia. Bacilli sporigeni aerobi: Il genere Bacillus. Esotossine di B. anthracis, struttura antigenica, malattia provocata, epidemiologia e prevenzione. Intossicazione alimentare da B. cereus.
sono bacilli Gram positivi aerobi e anaerobi, che in determinate condizioni ambientali sfavorevoli danno luogo alla formazione di cellule strutturalmente e funzionalmente differenziate cui si da il nome di SPORE.
Tra i batteri di interesse medico i bacilli sporigeni appartengono ai generi : Clostridium (anaerobi ) Bacillus (aerobi)
GENERE: Clostridium BACILLI, GRAM +, Bastoncellari di 3-8 mm Sporigeni Catalasi-negativi ANAEROBI OBBLIGATI: non producono enzimi in grado di inattivare i prodotti tossici dell’azoto e dell’ossigeno (catalasi, perossidasi, superossido dismutasi ecc.); hanno enzimi che operano bene solo allo stato ridotto. UBIQUITARI: si moltiplicano nel lume intestinale degli erbivori e le spore, emesse con le feci, contaminano l’ambiente sopravvivendo a lungo (possono essere sparse con il vento e sono presenti nella polvere) ALCUNE SPECIE ELABORANO POTENTI ESOTOSSINE
Clostridium botulinum Clostridium perfrigens Clostridium difficile GENERE: Clostridium Raramente capsulati, ENDOSPORE con caratteristica posizione terminale o subterminale a diametro eccedente quello delle cellule che le contengono. In gran parte sono mobili per la presenza di flagelli peritrichi Clostridium tetani Clostridium botulinum Clostridium perfrigens Clostridium difficile 1 scissione dei perossidi
Le infezioni nell’uomo sono dovute a introduzione accidentale nei tessuti profondi dei clostridi o delle spore o dell’assunzione con alimenti di tossine
Bastoncello (BACCHETTA DI TAMBURO) GRAM + Sporigeno Clostridium Tetani Bastoncello (BACCHETTA DI TAMBURO) GRAM + Sporigeno Mobile (per flagelli peritrichi) Anaerobio obbligato TOSSINA TETANICA : TETANOSPASMINA
Clostridium tetani Il tetano (tetanos = rigidità) è caratterizzato da spasmi muscolari (paralisi spastica) con concomitante paralisi flaccida (muscoli oculari). Compromissione della funzionalità muscolare a livello respiratorio (soffocamento dovuto al rigurgito del contenuto dello stomaco).
Tossina tetanica 150Kd L50Kd H100Kd Paralisi spastica C. tetani produce 2 tossine: Tetanolisina è un’emolisina ossigeno labile il cui significato é ancora sconosciuto Tetanospasmina una neurotossina termolabile A-B sintetizzata come un unico peptide di 150Kda che viene poi tagliato in una subunità leggera (catena A) ed una subunità pesante (catena B) ad opera di una endonucleasi endogena quando la cellula rilascia la neurotossina. Le due catene sono unite tra loro da un ponte disolfuro e da forze non covalenti 150Kd Tossina tetanica Proteasi intrinseca Lisi del batterio L50Kd H100Kd Si lega ai gangliosidi delle cellule nervose (B) Porzione attiva (A): blocco sinapsi inibitorie Liberazione impulsi eccitatori (qualsiasi contrazione muscolare si accompagna alla contrazione della muscolatura antagonista) Paralisi spastica
Meccanismo d’azione La tossina può penetrare nel SNC lungo i nervi motori periferici o può risultare veicolata dal sangue al tessuto nervoso. La porzione carbossiterminale della catena pesante B si lega ad un recettore di superficie presente sulle membrane dei neuroni. La catena leggera della tossina A, una zinco-endopeptidasi, viene quindi internalizzata e si muove dalle terminazioni periferiche verso il SNC mediante trasporto assonico retrogrado. Viene quindi rilasciata dai dendriti post sinaptici, attraversa le giunzioni sinaptiche e si localizza nelle vescicole delle terminazioni nervose pre-sinaptiche. La TETANOSPASMINA blocca l’impulso nervoso che inibisce il riflesso da stiramento muscolare per cui ad ogni contrazione muscolare segue la contrazione simultanea del muscolo antagonista. Ne consegue una paralisi di tipo spastico Il legame della tossina è irreversibile per cui la guarigione dipende dal tempo necessario per la formazione di nuove terminazioni assoniche
Neuro–trasmettitori inibitori Neurotrasmettitori eccitatori STIMOLAZIONE CONTINUA Diffonde lungo i cilindrassi dei nervi motori e raggiunge il midollo spinale dove blocca la trasmissione a livello delle sinapsi inibitorie dando luogo ad impulsi eccitatori (paralisi spastica) Neuro–trasmettitori inibitori BLOCCATI: Tale blocco da via libera agli impulsi eccitatori. il blocco degli impulsi inibitori provoca una serie di spasmi generalizzati che interessano i m. estensori e flessori PARALISI SPASTICA
Caratteristiche cliniche L’infezione tetanica si verifica in seguito a una ferita molto profonda specie se è contaminata da terreno, letame o metallo arrugginito L’ infezione può anche insorgere in seguito a ulcere, circoncisioni, iniezioni intramuscolari, peercing e tattoo ecc. Il periodo di incubazione (va dal tempo di inoculazione al primo sintomo) dura 7-10 giorni. Generalmente, più breve è il periodo di incubazione più grave è il decorso clinico. Il periodo di esordio (dai primi sintomi all’inizio degli spasmi) va da 1 a 7 giorni Il quadro clinico è dominato da contrazioni muscolari che di solito iniziano dal capo, e progrediscono poi verso il tronco e gli arti. Un caratteristico sintomo iniziale è il TRISMA (o mandibola serrata), cioè la contrattura del muscolo massetere, che dà al volto del paziente un aspetto caratteristico (riso sardonico), seguito da rigidità del collo, difficoltà di deglutizione, rigidità dei muscoli addominali. Altri sintomi includono febbre, sudorazione, tachicardia, ipertensione ecc. Il paziente rimane conscio e gli spasmi muscolari, provocati da stimoli anche minimi, causano dolore.
Diagnosi La diagnosi è fatta clinicamente , in un paziente con rigidità muscolare o con spasmi è molto indicativa l'anamnesi di una ferita pregressa. Il tetano può essere confuso con meningo-encefalite di origine batterica o virale. Il trisma va distinto da ascessi peritonsillari o retrofaringei o altre cause locali. Le fenotiazine (tranquillanti) possono provocare una rigidità simil-tetanica. Il reperimento microscopico o isolamento di C.tetani è facile ma di scarso successo. Soltanto il 30% dei pazienti con tetano risulta positivo alle colture poichè la malattia è causata da relativamente pochi microrganismi e i batteri a lenta crescita sono facilmente uccisi quando esposti all’aria. Inoltre spesso il tetano lo si confonde con altre sindromi es. il tetano neonatale è difficilmente distinguibile da ipoglicemia, meningite ecc. Lo “spatola test” aiuta nella diagnosi. Esso consiste nella stimolazione della faringe con una spatola che provoca un intenso spasmo dei masseteri nei pazienti affetti tant’è che mordono la spatola.
ANTITOSSINA: i benefici dell'antisiero dipendono dalla quantità di tetano-spasmina che si sia già legata alle membrane sinaptiche. Per gli adulti, è generalmente raccomandata una singola dose IM di 3.000 U di immunoglobulina tetanica umane con una concentrazione variabile da 1.500 a 10.000 U, a seconda della gravità della ferita. Le antitossine di origine animale sono meno preferibili in quanto non viene mantenuto in maniera adeguata il livello di antitossina nel siero del paziente ed esiste un significativo rischio di malattia da siero. Se tuttavia è necessario far uso di siero di cavallo, la dose abituale è di 50.000 U IM o EV
Terapia Il trattamento del tetano richiede la pulizia della ferita e la terapia con il METRONIDAZOLO per eliminare le forme vegetative dei batteri che producono la tossina. Il metronidazolo e la penicillina hanno attività equivalente nei confronti di C. tetani. la terapia degli spasmi tetanici è essenzialmente sintomatica, e si avvale di sedativi o anestetici generali, neuroplegici, farmaci curaro-simili. Nessun antibiotico sembra poter prevenire le infezioni secondarie (p. es., la polmonite). Se queste si sviluppano bisognerà prelevare campioni per gli esami colturali, effettuare test di antibiotico-sensibilità e quindi somministrare, se necessario, un antibiotico adeguato.
PROGNOSI Il tetano ha un tasso mondiale di mortalità del 50%; la mortalità è massima nei pazienti giovani e anziani e nei tossicodipendenti. La prognosi è peggiore se il periodo di incubazione è breve e se i sintomi progrediscono rapidamente oppure se la terapia è ritardata.
C. botulinum C. botulinum (dal lat. botulus: salsiccia). Spora ovale in posizione da subterminale a paracentrale, che deforma lo sporangio. Questa specie è largamente distribuita in natura nel suolo e nella polvere e quindi può facilmente contaminare vegetali, frutti e alimenti di origine animale e marina. Le spore sono notevolmente resistenti al calore: infatti occorre una temperatura di 121°C per 30 minuti perché siano distrutte; possono sopravvivere ai processi di cottura dei cibi e successivamente, in ambiente anaerobico, germinare nella forma vegetativa del germe con eventuale produzione di tossina da parte di quest'ultima.
La tossina botulinica La tossina botulinica è uno dei piu potenti veleni naturali esistenti al mondo, basti pensare che 75 ng di tossina pura sono in grado di uccidere un essere umano, mentre 450 grammi sarebbero più che sufficienti a sterminare ogni essere umano vivente sul pianeta. È una neurotossina,è presente nel suolo in tutto il mondo, nelle acque costiere e nei laghi e talvolta nelle feci degli animali. Durante lo crescita del microrganismo la tossina si mantiene nel terreno in scarsa quantità fino a quando in fase avanzata è rilasciata in seguito a lisi cellulare.
Sierotipi della tossina Esistono 7 sierotipi di tossina denominati BoNT / A G. Causano una patologia detta Botulismo I tipi A, B ed E (talvolta F) risultano più frequentemente associati con la malattia umana. I tipi A e B sono stati associati con una varietà di alimenti; il tipo E prevalentemente con prodotti ittici. Il tipo C provoca botulismo aviario; e il tipo D botulismo nei mammiferi. Il seriotipo G non è associato a patologie nell’uomo. Esiste anche una particolare distribuzione geografica dei sierotipi: il tipo A è quello più diffuso negli USA, mentre il tipo B è maggiormente diffuso in Europa.
Struttura della tossina La tossina è prodotta come una singola catena polipeptidica di 150 kDa. Un successivo taglio proteolitico da parte di una proteasi rilascia la forma attiva della tossina costituita da una catena pesante di 100 kDa e una catena leggera di 50 kDa unite da ponti disolfuro. La catena pesante lega in maniera specifica la superficie di cellule target e permette l’internalizzazione della tossina; la catena leggera è responsabile dell’azione tossica vera e propria della tossina.
Neuroni colinergici presinaptici nelle giunzioni neuromuscolari Meccanismo d’azione La tossina una volta nell’organismo non è inattivata da acidità gastrica o enzimi di stomaco e duodeno. Nel lume dell’intestino si lega alla superficie apicale delle cellule epiteliali (transport cell) e mediante un processo di endocitosi e transcitosi è trasportata e rilasciata dalla superficie basolaterale delle cellule stesse. Questo permette alla tossina di raggiungere la circolazione generale e le cellule target Neuroni colinergici presinaptici nelle giunzioni neuromuscolari
La tossina impedisce il rilascio dell’acetilcolina dalle vescicole Vescicole contenenti acetil-colina B A A A A Fibra muscolare La tossina impedisce il rilascio dell’acetilcolina dalle vescicole Stimolazione muscolare BLOCCATA PARALISI FLACCIDA Morte per paralisi della muscolatura respiratoria
Il botulismo è stato classificato in cinque tipi: 1) il botulismo di origine alimentare, un'intossicazione causata dall'ingestione di tossina botulinica preformata in cibi contaminati (il nome Clostridium botulinum deriva dal fatto che gli insaccati sono tra gli alimenti più frequentemente contaminati, insieme con le conserve alimentari)in condizioni di anaerobiosi,basso contenuto salino o zuccherino e valori di pH ≥5 2) botulismo di ferite (la forma più rara), che si verifica in seguito all'elaborazione di tossina botulinica in vivo dopo la crescita di Clostridium botulinum dalle spore che hanno contaminato una ferita infetta, con un periodo d'incubazione di 4-14 giorni; 3) botulismo infantile, in cui la tossina botulinica è elaborata in vivo nel tratto intestinale di bambini colonizzati con Clostridium botulinum in seguito all'ingestione di spore in conseguenza dell’immaturità della flora intestinale e che può essere causa di morte improvvisa nei bambini di età compresa tra un mese e un anno;
4) Intestinale dell’adulto, forma rara, in pazienti con anomalie anatomiche o funzionali dell’intestino o che sono stati sottoposti a terapie antibiotiche prolungate che ne permettono la colonizzazione. 5) Iatrogeno, erronea iniezione di tossina botulinica
La mortalità è circa del 60%. sintomi I sintomi insorgono dopo 1-2 giorni dal consumo dell’alimento contaminato, i pazienti manifestano : debolezza, vertigini, stato confusionale, vista offuscata, pupille dilatate e fisse, bocca secca, incapacità di deglutire, difficoltà a parlare, dolori addominali, la febbre è assente. Progressivamente si ha paralisi flaccida che può portare alla morte per paralisi dei muscoli respiratori. La mortalità è circa del 60%.
DIAGNOSI MICROBIOLOGICA Se il campione è contaminato da altri microrganismi lo si scalda per 10 minuti a 80° C per uccidere le forme vegetative, il campione trattato al calore viene coltivato su terreno arricchito in anaerobiosi per far germinare le spore. Caratteristiche colturali: la crescita ottimale si ha a 35°C in condizioni anaerobie dopo 1-2 giorni di incubazione. Su agar sangue si osserva emolisi. Se si utilizza agar a base di rosso d’uovo le colonie presentano una pellicola iridescente dovuta alla produzione di lipasi. L’identificazione può anche avvenire in base alle caratteristiche biochimiche, ad es. fermentazione del glucosio, oppure mediante l’analisi dei prodotti metabolici mediante gas cromatografia. La ricerca di C.botulinum si può anche fare in immunofluorescenza, oppure si può ricercare la tossina da esso prodotta, nell’alimento ingerito, mediante tecnica ELISA.
DIMOSTRAZIONE DELL’ATTIVITÀ DELLA TOSSINA SU ALIMENTO, FECI, E SIERO DEL PAZIENTE Si fa in laboratori di riferimento tramite uno studio in vivo sul topo: il campione è suddiviso in due parti e una viene trattata con antitossina, entrambe vengono inoculate nel topo per via intraperitoneale. I topi trattati con la tossina da sola muoiono per paralisi flaccida, se il trattamento con antitossina protegge il topo si ha conferma dell’attività della tossina.
TERAPIA · Ventilazione · Metronidazolo o penicillina · Antitossina botulinica polivalente (contro A, B, E) Serve a legare la tossina ancora circolante nel sangue e deve avvenire il più precocemente possibile perché una volta che la tossina si è legata alla membrana delle cellule nervose non è più neutralizzabile dall’antitossina.
C. perfringens C. perfringens (dal lat. perfringens: che infrange, che spezza). Spora ovale in posizione centrale o subterminale, che generalmente non deforma lo sporangio. E una specie ubiquitaria in natura: Clostridium perfringens è stato infatti isolato da frutti e verdure, dal suolo e da cibi a base di carne di vari animali (vitelli, buoi, agnelli, maiali). La flora fecale del 95% degli adulti sani contiene Clostridium perfringens, ma esso si incontra anche in una larga varietà di circostanze cliniche: semplici contaminazioni di ferite traumatiche o chirurgiche, mionecrosi traumatiche o chirurgiche, ascessi cerebrali ed epatici, colecistiti gangrenose, infezioni post-abortive con setticemia ed emolisi intravasale, polmoniti necrosanti, empiemi, endometriti.
Clostridium perfringens Clostridium perfringens costituisce la specie più frequentemente isolata (circa 1'80% dei casi) quale agente eziologico di gangrena gassosa. In quest'affezione il meccanismo patogeno è svolto da diverse tossine, di cui le più importanti sono quelle α [alfa ]'β [beta], ε [epsilon] e τ [iota]. Tra queste è indubbio che il ruolo patogeno principale nella gangrena gassosa umana sia svolto dalla α
Clostridium perfringens :La tossina a [alfa] La tossina α [alfa] è costituita da una fosfolipasi C, cioè un enzima che attacca tutti i fosfolipidi, con maggiore affinità verso la lecitina (o fosfatidilcolina), che è largamente distribuita nelle membrane delle cellule animali e che viene scissa in fosforilcolina e in un digliceride. L'idrolisi di questo maggiore costituente provoca un danneggiamento dell'integrità funzionale e forse anche strutturale della membrana cellulare. la presenza di edema nella gangrena gassosa significa proprio un'alterazione nella permeabilità degli endoteli dei capillari. L'alfa-tossina da sola può produrre la mionecrosi e può anche causare emolisi
Tossina alfa di C. perfrigens
Clostridium perfrigens Determina la gangrena gassosa (lesione traumatica) La zona circostante il focolaio di infezione appare edematosa e alla palpazione si avverte un crepitio dovuto all’accumulo di gas (H2) nel sottocutaneo. Tutte le ferite sono potenzialmente a rischio di contaminazione Essendo i clostridi poco virulenti la loro moltiplicazione è consentita solo da estese zone di necrosi.
Clostriudium perfrigens La malattia è caratterizzata da edema, necrosi, colliquazione e formazione di gas della parte infetta; si ha anche sovrapposizione di infezione da piogeni in grado di aumentare la gangrena. La necrosi può estendersi con tossicosi generale Coinvolgimento tessuto muscolare mio-necrosi anaerobica. Questa situazione è facilitata dalla contaminazione di terriccio contenente sali di calcio solubili (la tossina è una fosfolipasi C che necessita di Ca per il suo funzionamento). Identificazione anaerobiosi e identificazione biochimica. 38
Coma, con successivo exitus del paziente Clinica della gangrena gassosa Incubazione Da tre ore ad alcune settimane Ferita con aspetto gangrenoso e crepitio per presenza di gas Tossiemia con febbre ≥38°C, tachicardia, sintomi gastrointestinali, emolisi massiva, insufficienza renale,delirio Coma, con successivo exitus del paziente 39
Clostridium perfrigens Intossicazioni alimentari Ingestione di cibi in cui sia presente la tossina (p.i. 8 a 24 ore, mediamente 12 ore) Sintomatologia: diarrea e vomito Alcuni stipiti di C. perfrigens sono in grado di elaborare una tossina enterotossica che si produce solo in condizioni in cui sia possibile la sporificazione. Questa tossina è infatti associata alla tunica sporale con caratteristica di super antigene. 40
CARATTERISTICHE C. difficile Il C. difficile è un bacillo Gram positivo, anaerobio, sporigeno. I ceppi di interesse clinico sono tossinogenici, produttori di due potenti tossine: A e B. La tossina A è una enterotossina con lieve attività citotossica. Provoca: danno alle mucose, infiammazione (in vitro richiama i granulociti polimorfonucleati e ciò giustificherebbe la marcata infiammazione nella CPM) e secrezioni intestinali. Inizialmente danneggia i villi intestinali distruggendo gli orletti a spazzola della membrana. Il danno alla mucosa può arrivare all’erosione. La tossina B è una citotossina. Ha un effetto citopatico con azione patogena 1000 volte più potente della tossina A. E’ una delle più potenti citotossine conosciute: un solo picogrammo (1g x 10-12 cioè un millesimo di miliardesimo di grammo) può produrre l’effetto citotossico. La tossina B sembra che agisca distalmente dall’intestino, oltrepassando la mucosa intestinale danneggiata. I principali effetti citotossici sono: perdita di potassio intracellulare, inibizione della sintesi proteica e degli acidi nucleici. Vi sono ceppi di C. difficile non produttori di tossine che non sono patogeni.
Clostridium difficile : Colite pseudomembranosa In seguito ad intensi trattamenti antibiotici che modificano la popolazione batterica intestinale creando condizioni idonee alla moltiplicazione dei Clostridi Tossina A Rottura delle giunzioni inter-cellulari (epitelio mucoso) Distacco della membrana basale Eliminazione di liquidi nel lume intestinale Emorragie (diarrea muco-sanguinolenta) 42
HABITAT E DIFFUSIONE Si ritrova nel suolo, nella sabbia, nelle feci di cani, gatti e uccelli domestici. Fa parte della normale flora intestinale e vaginale. Nell’adulto è presente in bassa percentuale mentre è molto più abbondante nel bambino. I neonati, per cause non accertate, sono refrattari alla colite pseudomembranosa anche nel caso che presentino una elevata carica di ceppi tossinogenici di C. difficile ed alti livelli di tossine. È stimato che il 50% o più dei neonati vengano colonizzati con C. difficile tossinogenico e sono, ciononostante, asintomatici. In ambiente ospedaliero la contaminazione ambientale (suppellettili, pavimenti) e del personale (soprattutto mani) è particolarmente pericolosa ed insidiosa nell’ambiente il C. difficile può persistere per mesi essendo sporigeno.
BACILLUS Bastoncini Gram-positivi o Gram-variabili Aerobi o anaerobi facoltativi Sporigeni Mobili (con l’eccezione di B.antrhacis che è immobile) Le cellule sono allungate con la parte terminale arrotondata o quadrata, si presentano singoli o in catenelle di diversa lunghezza a seconda della specie. Le endospore hanno di norma posizione centrale o paracentrale e il loro diametro non eccede mai quello della cellula madre o sporangio. Attualmente il genere Bacillus comprende 51 specie ben descritte di cui la sola specie altamente patogena per l’uomo è il Bacillus anthracis , agente eziologico del carbonchio .
Bacillus anthracis ha fatto la storia della batteriologia in tutti i campi:dalla microbiologia industriale, a quella del suolo a quella di interesse clinico sia umano che veterinario. Bacillus anthracis è stato uno dei primi batteri patogeni isolati e di cui si sia dimostrata la correlazione con la malattia infettiva nota come carbonchio o antrace. Su questa specie sono stati formulati i famosi postulati di Koch .Questi postulati definiscono i criteri per attribuire a un agente patogeno la causa di una determinta malattia infettiva. In questo caso Bacillus anthracis = carbonchio. Sono criteri ancora applicati. Bacillus anthracis è tra i primi nella lista dei potenziali patogeni utilizzati nel bioterrorismo
HABITAT SIGNIFICATO CLINICO Per la maggior parte sono saprofiti, ampiamente distribuiti nel suolo, nell’acqua e nell’aria. Alcune specie sono termofile, acidofile o alofile, sono in grado di sopravvivere in forma di spore in condizioni ambientali estreme. SIGNIFICATO CLINICO La maggior parte dei microorganismi del genere Bacillus è raramente associata a malattie nell’uomo, le principali eccezioni riguardano il B.antrhacis e B.cereus
Bacillus anthracis Il CARBONCHIO O ANTRACE è una malattia che colpisce principalmente gli erbivori e che può essere trasmessa all’uomo. Le spore che si trovano nel suolo o sulla vegetazione vengono ingerite o inalate, oppure raggiungono il sottocutaneo attraverso abrasioni della cute o delle mucose. Le spore germinano nei tessuti e se i bacilli raggiungono il sistema linfatico o la circolazione può sopravvenire una setticemia fatale. Nell’uomo la malattia è considerata un rischio professionale per agricoltori, veterinari (carbonchio agricolo) o addetti alla lavorazione industriale delle pelli, della lana o del cuoio (carbonchio industriale).
FATTORI DI VIRULENZA Per essere completamente virulento B.antrhacis deve produrre: Una CAPSULA PROTEICA che rende il batterio in grado di eludere la fagocitosi, ma non la produzione di anticorpi protettivi . Una ESOTOSSINA L’esotossina proteica è formata da tre fattori: fattore edemigeno (EF) antigene protettivo (PA) fattore letale (LF) Separatamente non esplicano attività tossica PA e LF costituiscono la tossina letale, LeTx, che è la maggior responsabile della reazione simile allo shock, caratteristica degli stadi finali dell’antrace.
MANIFESTAZIONI CLINICHE Vi sono tre diverse forme di antrace: - Antrace cutaneo in cui il batterio penetra nell’organismo attraverso lesioni di continuo della cute. Le spore germinano e dopo un periodo di incubazione di 2-5 giorni, si sviluppa una lesione papulosa infiammatoria che evolve in vescicola, la quale si rompe e viene sostituita da un’escara nera circondata da edema. Nelle forme gravi si ha ingrossamento dei linfonodi regionali ed infine invasione del circolo sanguigno. la malattia localizzata è benigna. Residua solo una cicatrice.
Antrace da inalazione È la forma più grave della patologia e presenta un decorso rapido e difficilmente curabile. Le spore di B. anthracis hanno un diametro di 1-2 μm, ottimale per la loro deposizione a livello degli alveoli polmonari, in seguito ad inalazione. le spore vengono fagocitate dai macrofagi alveolari, trasportate verso i linfonodi del mediastino e peribronchiali, e già all’interno dei macrofagi possono germinare e dare origine alla forma vegetativa del bacillo. Il periodo di incubazione può variare da dieci giorni a sei settimane
la patologia evolve rapidamente presentandosi in due stadi: la prima fase, che dura tre o quattro giorni, è caratterizzata da sintomi non specifici, simili a quelli dell’influenza, con febbre, disturbi gastrointestinali (nausea, vomito, diarrea, dolori addominali), cefalea, tosse, dolori toracici. La seconda fase comprende dispnea, febbre, shock settico e conseguente morte del paziente. Già nei primi stadi della malattia, sono evidenti mediastiniti emorragiche e marcate effusioni pleurali.
Antrace gastrointestinale si manifesta in seguito all’ingestione di carne poco cotta proveniente da animali infetti. La tossina prodotta nell’intestino forma una lesione necrotica dell’ileo o del cieco; l’indice di mortalità è elevato.
Terapia e profilassi Il trattamento farmacologico standard per l’antrace prevede la somministrazione di antibiotici, solitamente penicillina o doxiciclina, ma possono essere utili anche streptomicina, eritromicina o cloramfenicolo [Barlett et al., 2002], tuttavia tali terapie antimicrobiche sono efficaci soltanto nei casi della forma cutanea dell’antrace. Per quanto concerne la forma da inalazione, raramente la malattia viene diagnosticata prima che si stabilisca la setticemia e quindi la terapia risulta spesso inefficace. La durata della terapia non è definita, può variare da 60 a 100 giorni: durante l’esposizione, il microrganismo può persistere sottoforma di spore, che possono germinare alla fine della terapia e causare i sintomi letali. La profilassi può rivelarsi utile nel caso in cui ci sia il sospetto di esposizione a spore di B. anthtracis, e comprende un trattamento per sei settimane con doxiciclina o ciprofloxacina, antibiotici cui generalmente il bacillo è sensibile
PREVENZIONE Il vaccino disponibile per uso umano è prodotto da BioPort Corporation,Lansing, Michigan, ed è un vaccino costituito da un filtrato di colture di un ceppo di B. anthracis privo di capsula e non virulento che produce l’antigene protettivo (vaccino vivo attenuato). Esso viene somministrato per via sottocutanea in 6 dosi, rispettivamente a 0, 2, 4 settimane e dopo 6, 12 e 18 mesi con necessità di un richiamo annuale. L’efficacia dimostrata è del 92.5%. La vaccinazione è raccomandata nei seguenti gruppi: personale di laboratorio a contatto con B. anthracis, persone a contatto con animali o con prodotti animali provenienti da aree ad elevata incidenza di antrace o dove le misure di controllo siano insufficienti, militari impiegati in aree ad alto rischio. Per essere efficace il ciclo vaccinale deve essere eseguito almeno 18 mesi prima del contatto a rischio. Non vi è necessità di isolamento dei pazienti affetti da antrace.
Grazie per l’attenzione
La profilassi La profilassi può rivelarsi utile nel caso in cui ci sia il sospetto di esposizione a spore di B. anthtracis, e comprende un trattamento per sei settimane con doxiciclina o ciprofloxacina, antibiotici cui generalmente il bacillo è sensibile. Attualmente il vaccino impiegato per le persone a rischio di esposizione a livello professionale, è costituito da supernatante di colture di B. anthracis tossinogenici e privi di capsula, precipitato con idrossido di alluminio, (AVA, ‘anthrax vaccine adsorbed’). [Leppla et al.,2002] Il principale componente immunogenico è l’antigene protettivo, PA, per questo sono in fase di studio dei vaccini costituiti da proteine mutanti di PA, che non presentano il sito di taglio riconosciuto dalle proteasi cellulari, tali mutanti non risultano tossici, ma sono in grado di provocare un’intensa risposta immunitaria, simile a quella sviluppata da PA nativo [Singh et al., 1998]. Recentemente sono state prodotte a scopo terapeutico, delle molecole di PA mutate in alcuni residui situati nella porzione di proteina che partecipa alla formazione del poro [Sellman et al.,
Bacillus antracis
Clostridium botulinum Mortale nel 60% dei casi Intossicazione dovuta ad ingestione di cibi (carni non cotte) contaminati e nei quali il batterio si moltiplica producendo tossina. Raramente nelle infezioni da ferite superficiali. Sono noti sette tipi di Clostridium botulinum che sono classificati con le lettere dell’alfabeto che vanno dalla A alla G. Può trovarsi anche nell’intestino di animali infettati attraverso soluzioni di continuo della mucosa orale dell’animale a causa dell’ ingestione di foraggio contaminato
Gli alimenti epidemiologicamente più importanti sono le conserve alimentari artigianali, carni conservate non cotte Il batterio si moltiplica a livello intestinale e libera la tossina. Il micro-ambiente intestinale (basso potenziale di ossidoriduazione) permette il processo germinativo Tossina: viene assorbita a livello intestinale (non è inattivata dagli enzimi proteolitici) e agendo a livello della giunzione neuromuscolare impedisce la trasmissione dell’impulso nervoso, con conseguente paralisi flaccida
MANIFESTAZIONI CLINICHE · Il botulismo alimentare è diffuso in tutto il mondo, maggiormente nei paesi a clima temperato e freddo. È dovuto all’ingestione di tossina preformata presente in cibo contaminato, ove è stata prodotta dal microrganismo sviluppatosi in seguito alla germinazione delle spore contaminanti. La maggior parte dei casi è associata al consumo di cibi inscatolati in casa.