Micrografia in campo scuro Treponema pallidum Il genere Treponema è composto da varie specie parassite. La più importante nella patologia umana è il Treponema pallidum. I treponemi sono batteri gram-, mobili per la presenza di un filamento assiale, di lunghezza variabile fra 5-20m. Il T. pallidum ha come serbatoio naturale l’uomo ed è l’agente eziologico della sifilide (o lue), malattia cronica contagiosa trasmessa prevalentemente per contagio sessuale (sifilide acquisita) o dalla madre al feto (sifilide congenita). Il meccanismo patogeno è ancora in parte sconosciuto PATOGENESI: La patogenicità del T. pallidum non dipende dalla produzione di esotossine ma dalla sua capacità invasiva. Aderisce efficacemente alle superfici cellulari Passa attraverso le giunzioni cellulari Evade la risposta immune dell’ospite per la scarsità di antigeni proteici di superficie. Una di queste proteine chiamata TROMP (Treponema Rare Outer Membrane Protein) è stata di recente identificata. Ha la caratteristica di presentare un mimetismo antigene. Il batterio infatti si riveste della fibronectina della cellula ospite rendendosi meno visibile al sistema immunitario. Micrografia in campo scuro

TRATTAMENTO E PREVENZIONE Nel trattamento è importante la rapidità: in passato trattamento endovena con penicillina o ampicillina (entrambi in grado di passare la barriera ematoencefalica), attualmente si preferiscono le cefalosporine. Viene anche usata la rifampicina per la profilassi dei familiari di un paziente. Dal 2005 è stato approvato un VACCINO coniugato (MVC4) da utilizzare negli adolescenti e adulti, allestito con antigeni capsulari batterici purificati e coniugati a proteine immunogene (tipi A, C, W-135 e Y) e dal 2017 un vaccino che protegge dal sierogruppo B. La sequenza delle vaccinazioni consigliate è la seguente: anti-meningococco B, 3-4 dosi nel primo anno di vita; anti-meningococco C coniugato, una dose nel secondo anno di vita (13°-15° mese); antimeningococco tetravalente coniugato (ACWY), una dose negli adolescenti (12-18 anni)

FATTORI DI VIRULENZA Membrana esterna ricca di lipoproteine (per le quali esistono nel genoma batterico geni duplicati in grande numero) coinvolte: nell’adesione alle cellule dell’ospite. nel mimetismo antigenico: il batterio si riveste della fibronectina (proteina di matrice intercellulare) della cellula ospite, a cui aderisce tramite lipoproteine, mascherando gli Ag di superficie e rendendosi meno visibile al sistema immunitario (MIMESI MOLECOLARE). Variazione Antigenica: presenza di copie multiple di geni delle lipoproteine conferiscono la capacità di variare gli Ag di superficie per sfuggire all’azione del sistema immunitario. Produzione Ialuronidasi: enzima che idrolizza A. ialuronico che avvolge e tiene insieme cellule; facilita la penetrazione tra le giunzioni intracellulari quindi favorisce l’infiltrazione. T. pallidum non produce esotossine ma possiede geni che codificano per proteine simili alle emolisine batteriche (tossine emolitiche) il cui significato è tutt’oggi sconosciuto. Motilità: agevola la diffusione nei tessuti

Nella sifilide acquisita l’infezione viene contratta per contagio sessuale diretto. I treponemi si moltiplicano nel punto d’ingresso (cute o mucose)  da dove si diffondono ai linfonodi e  invadono il torrente circolatorio. La malattia evolve in diversi stadi: Dopo l’infezione si ha un periodo d’incubazione di circa 3 settimane Nello stadio primario (o sifilide primaria) si sviluppa una papula che evolve ad ulcera (sifiloma) che interessa il pene e la cervice uterina nel cui essudato sono presenti numerosi treponemi. Il sifiloma dopo circa 10-14 giorni va incontro a guarigione spontanea. Lo stadio secondario (o sifilide secondaria) compare dopo diverse settimane(4-6) ed è caratterizzato dalla diffusione ematica dei treponemi e dalla comparsa di manifestazioni secondarie a livello della cute e delle mucose (esantemi e verruche) le cui lesioni contengono Treponemi. Queste manifestazioni evolvono a guarigione Lo stadio terziario (o sifilide terziaria) è lo stadio tardivo che può insorgere (in circa 1/3 dei soggetti non trattati) dopo un periodo di latenza asintomatico di 3-30 anni (treponemi nella milza e nei linfonodi ?). La sifilide terziaria può colpire qualsiasi organo, ma coinvolge preferenzialmente (1) il Sistema Nervoso Centrale con paralisi generalizzata (neurolue), (2) il sistema cardiovascolare (lesioni aortiche e insufficienza miocardica), (3) il fegato, (4) le ossa e (5) la cute con le lesioni caratteristiche di tipo granulomatoso chiamate “gomme”, che quando sono localizzate a livello cutaneo guariscono con cicatrici deformanti.

Con il trattamento precoce si verificano poche complicazioni. la sifilide congenita può essere contratta durante la gravidanza, per via transplacentare, o durante il parto. L’infezione può causare aborto o due terzi dei bambini nascono senza sintomi. I sintomi più comuni che poi si svilupperanno nel corso degli anni di vita comprendono epatosplenomegalia (70%), rash (70%), febbre (40%), neurosifilide (20%) e polmonite (20%). Se non trattata, la sifilide congenita può portare a deformazioni del naso e alla presenza patologie dell’apparato scheletrico e delle articolazioni.  Il trattamento della gestante con antibiotici idonei impedisce la sifilide congenita EPIDEMIOLOGIA La sifilide era molto comune in Europa nel corso del XVIII e XIX secolo. Nel mondo sviluppato, nel corso del XX secolo, le infezioni diminuirono rapidamente, grazie alla diffusione degli antibiotici. La malattia attualmente colpisce tra le 700.000 e le 1,6 milioni di donne gravide all'anno, con conseguenti aborti spontanei, bambini nati morti e casi di sifilide congenita. Nell'Africa sub-sahariana, la sifilide contribuisce a circa il 20% delle morti perinatali.[23] L'incidenza è in proporzione più alta tra i consumatori di droghe per via endovenosa, in coloro che sono infettati da HIV e negli uomini che hanno rapporti occasionali e frequenti.  La sifilide aumenta il rischio di trasmissione dell'HIV da due a cinque volte e la coinfezione è frequente (30-60%) in alcuni centri urbani. Un rapporto, pubblicato dal Centro europeo per la prevenzione e il controllo delle malattie, ha dimostrato nel 2013 un aumento della prevalenza della malattia in Europa, del 9% rispetto all'anno precedente, in particolar modo nella fascia di età compresa tra 15 e 24 anni, causa del mancato uso di profilattici. Con il trattamento precoce si verificano poche complicazioni. DIAGNOSI:  Ricerca microscopica con colorazione mediate impregnazione argentica o a fresco con illuminazione in campo oscuro dei treponemi presenti negli essudati delle lesioni primarie e secondarie. Ricerca degli anticorpi nei confronti di un antigene lipoideo (antigene di Wassermann o cardiolipina) . Ricerca degli anticorpi proteici mediante tecniche immunoenzimatiche (ELISA e immunoblotting) Rilevazione del genoma batterico nel materiale patologico mediante PCR TERAPIA. La penicillina G è il farmaco di scelta. Nei soggetti allergici alle penicilline si può utilizzare l’eritromicina o tetracicline

Clamidie Le clamidie sono piccoli batteri coccoidi, Gram-, parassiti obbligati, che presentano un caratteristico ciclo di sviluppo dimorfico. Gli involucri esterni sono quelli caratteristici dei Gram- con proteine chiamate MOMP (Major Outer Membrane Proteins). La parete manca del peptidoglicano sostituito da uno strato di proteine ricche di cisteina (CRP).  Le Clamidie comprendono 3 specie patogene per l’uomo: C. trachomatis (15 serovar) è il più importante agente causale delle malattie batteriche a trasmissione sessuale nei paesi occidentali C. pneumoniae rappresenta, insieme a Mycoplasma pneumoniae una delle principali cause di polmonite atipiche come anche di alcune infezioni respiratorie contratte in comunità, come: faringiti, laringiti e bronchiti. Le polmoniti vengono suddivise in “tipiche” quelle causate da batteri piogeni come: Streptococcus pneumoniae o Haemophilus influenzae, e “atipiche” quelle causate da Mycoplasma pneumoniae e Clamidia pneumoniae. Queste ultime si manifestano con forme più lievi e raramente mortali. C. psittaci parassita di uccelli che occasionalmente infetta l’uomo (zoonosi) causando infezioni delle vie respiratorie inferiori con frequenti broncopolmoniti ad andamento clinico molto grave. DIAGNOSI: Colorazione, mediante Giemsa, delle cellule infettate e osservazione delle caratteristiche inclusioni citoplasmatiche.  Ricerca del DNA batterico mediante PCR TERAPIA. Le clamidie, per la mancanza di peptidoglicano nella parete, sono insensibili agli antibiotici beta-lattamici. I farmaci di elezione sono le tetracicline e i macrolidi

Ciclo di sviluppo dimorfico: Il ciclo di sviluppo inizia con la penetrazione per endocitosi di una particella infettante chiamata “corpo elementare” (0,3 m di diametro) in grado di sopravvivere all’esterno della cellula ma non di replicarsi. Una volta introdotto nella cellula all’interno dell’endosoma il “corpo elementare” evolve in uno più grande denominato “corpo reticolare” (0,5-1 m di diametro), che esprime una proteina (Inc) che inibisce la fusione con il lisosoma ed è in grado di replicarsi ma non di infettare, dividendosi per scissione binaria con formazione di corpi inclusi che evolvono a nuovi “corpi elementari”. La vescicola che contiene i corpi elementari si presenta come una inclusione citoplasmatica basofila la cui osservazione al microscopio consente la diagnosi. In seguito a lisi cellulare i “corpi elementari” vengono liberati all’esterno ed infettano altre cellule.

PATOGENESI: Il meccanismo patogenetico non è ancora completamente chiarito e sembra sia dovuto al blocco delle sintesi della cellula ospite (in particolare del DNA). MALATTIE: C. trachomatis causa un’ampia gamma di infezioni delle vie urogenitali e degli occhi 1. Uretrite non gonococcica (NGU). A. Nell’uomo la malattia più frequente è un’uretrite scarsamente purulenta, che può evolvere ad uretrite purulenta causata da una doppia infezione C. trachomatis e Neisseria gonorrhoeae. B. Nella donna, diversamente all’uomo, l’uretrite è asintomatica e la patologia più frequente è una cervicite, con modesta leucorrea, alla quale, a volte, può seguire una endometrite, con propagazione dell’infezione alle tube di falloppio che possono dar luogo a seri ostacoli alla fecondazione ovulare. L’infezione può propagarsi al peritoneo (infiammazione pelvica) con dolore, febbre e leucorrea. Le infezioni da C. trachomatis rappresentano la principale causa di infertilità da alterazioni tubariche. 2. Linfogranuloma venereo (LGV). Malattia a trasmissione sessuale a carattere invasivo, rara nei paesi industrializzati ma endemica in Asia, Africa a America meridionale. LGV è caratterizzato dalla comparsa transitoria di papule nella sede della penetrazione, sui genitali esterni, seguite dopo alcuni mesi da una compromissione dei linfonodi inguinali e rettali che vanno incontro a suppurazione, mentre l’infiammazione e la fibrosi portano alla comparsa di ulcere estese e al blocco del drenaggio linfatico. 3. Tracoma. Cherato-congiuntivite cronica che spesso porta a cecità trasmessa per auto-inoculazione o da mosche e artropodi vettori. 4. Congiuntivite neonatale (malattia da inclusi del neonato). Oltre il 50% dei neonati da madri infette dai sierotipi D-K contrae un’infezione sintomatica al passaggio attraverso il canale del parto. La congiuntivite purulenta in genere guarisce senza danni permanenti agli occhi. 5. Congiuntivite da inclusi negli adulti. Gli individui di qualsiasi età possono sviluppare una congiuntivite purulenta transitoria per contatto con secrezioni genitali infette.

Batteri extracellulari Cocchi Gram-negativi Neisserie Le Neisserie sono cocchi Gram- disposti in coppie (diplococchi) a “chicco di caffe”, aerobi-anaerobi facoltativi. Le specie patogene per l’uomo sono: N. meningitidis o meningococchi (capsulati) e N. gonorrhoeae o gonococchi (non capsulati), rispettivamente agenti eziologici della meningite cerebrospinale e della blenoraggia.

Meningococchi e Gonococchi Fattori di virulenza Meningococchi e Gonococchi Pili con funzione di adesine Lipooligosaccaride (LOS) (privo di alcune catene ripetitive dell’antigene O rispetto a LPS) Proteine della membrana esterna (OMP 1-3 outer membrane proteins): la proteina OMP I o Por associata a OMP III funziona come una porina, OMP II o Opa (opacità delle colonie). A. La proteina Por inibisce la formazione del fagolisosoma B. La proteina Opa agisce da adesina/invasina 4. Capsula (presente solo in N. meningitidis) NB: variazioni antigeniche o variazioni di fase determinano cambiamenti antigenici in queste componenti che permettono di evadere dalle difese immunitarie e progredire nel processo infettivo 5. IgA proteasi

Struttura La gonorrea è una delle malattie infettive più frequentemente notificate. L’agente eziologico, Neisseria gonorrhoeae, un diplococco Gram- negativo, è spesso osservato all’interno di leucociti polimorfonucleati (vedi figura) dei campioni clinici ottenuti da pazienti infetti. La trasmissione avviene attraverso i rapporti sessuali o, più raramente, durante il passaggio del bambino attraverso il canale del parto infetto. Struttura I gonococchi sono microrganismi non capsulati (a differenza dei meningococchi), dotati di pili comuni o fimbrie e immobili, appaiati a formare una struttura a “chicco di caffè”. Pili sono composti da aggregati elicoidali di subunità peptidiche ripetute dette piline la cui espressione è regolata dal complesso genetico Pil. I pili sono un fattore di virulenza: favoriscono l’adesione del microrganismo alla superficie delle cellule epiteliali e mucosali e conferiscono resistenza alla fagocitosi. I pili hanno anche un elevato potere antigenico. La N. gonorrhoeae può, in momenti differenti, sintetizzare (“esprimere”) molteplici piline antigenicamente differenti (conversione genica).

Pili . Almeno 20 geni del batterio codificano per la pilina: inserendo diverse regioni genice un singolo ceppo può produrre molteplici piline antigenicamente differenti attraverso un meccanismo di conversione genica La conversione genica è un altro esempio della variazione di fase che controlla l’espressione dei pili della Neisseria gonorrhea. Nel genoma di Neisseria esistono diverse copie del gene della pilina ma solo uno viene espresso in tempi diversi del ciclo infettivo Il gene che viene espresso è denominato PilE e i geni silenti PilS. La ricombinazione omologa fra PilE con diversi PilS crea nuovi e diversi fenotipi (pili con diversi determinanti antigenici) e favorisce l’immuno-evasione (IMMUNO ESCAPING) del batterio.

soggette a variazione antigenica. 2. Lipooligosaccaride o LOS: la componente oligosaccaridica esterna (antigene O) del LOS gonococcico contiene brevi catene di zuccheri che lo differenzia dal LPS di altri batteri Gram-. Gli anticorpi battericidi presenti nel siero umano normale sono molecole IgM dirette contro gli antigeni LOS. Il LOS delle Neisserie rientra nelle strutture della superficie batterica soggette a variazione antigenica. I batteri isolati precocemente durante le infezioni gonococciche hanno una forma breve di LOS, mentre dopo lo sviluppo della risposta infiammatoria predomina un fenotipo batterico provvisto di una forma lunga di LOS. La differenza principale tra la forma lunga e la forma breve del LOS è la presenza di residui di acido sialico che vengono aggiunti, nella forma lunga del LOS, ad opera di una sialiltransferasi codificata dal batterio. La “sialilazione” del LOS è un fenotipo variabile. Una bassa sialilazione permette al batterio l’adesione alle cellule epiteliali e la successiva invasione, ma lo rendono suscettibile alle difese immunitarie dell’ospite. Un’elevata sialilazione rende il batterio incapace di penetrare nella cellula ospite per transcitosi, ma lo rende resistente alla fagocitosi e alla lisi complemento-mediata.

3. PROTEINE DI MEMBRANA (OMP- Outer Membrane Proteins) • Por (già nota come OMP I) è associata a OMP III Porina: esistono 2 classi: PorA e Por B. Impediscono la fusione fago-lisosomica nei PMN • Opa (già nota come OMP II) Opa: opacità delle colonie I recettori sono i proteoglicani eparansolfato (HPSGs), e le proteine CD66 presenti su vari tipi di cellule epiteliali e mucosali 3. Determina, insieme ai pili, una forte adesione (attacco) alle cellule eucariotiche e favorisce l’invasività attraverso gli epiteli. I geni opa dei gonococchi sequenziati presentano una variazione di fase ad alta frequenza dovuta alla presenza di circa 11 loci opa. Un batterio può reversibilmente esprimere nessuna, una o diverse proteine Opa. Inoltre, il trasferimento orizzontale, attraverso meccaismi coniugativi, di geni promuove la formazione di loci opa ricombinanti ibridi. Data la sua tendenza a subire un’ampia variazione antigenica, la proteina OMP II contribuisce in modo significativo alla capacità del microrganismo di eludere la risposta immunitaria dell’ospite e a causare ripetute infezioni.

-Fasi del processo infettivo- PATOGENESI -Fasi del processo infettivo- 1. ADESIONE (ancoraggio) attraverso i pili che si attaccano all’epitelio colonnare non ciliato delle mucose, 2. forte aderenza (ATTACCO) grazie alle proteine Opa che facilitano l’adesione del gonococco all’epitelio colonnare delle mucose (uretra, retto, cervice, faringe, o congiuntiva) rendendo possibile la loro colonizzazione e favoriscono il passaggio (INVASIONE) per transcitosi attraverso gli epiteli; 3. DISSEMINAZIONE (infezione sistemica) grazie alle proteine Por che consentono al batterio di resistere alla fagocitosi, da parte di monociti e granulociti neutrofili, inibendo la fusione fagosoma-lisosoma. Inoltre, i gonococchi, producono una IgA proteasi che inattivano le IgA1, così da consentire all’agente patogeno di eludere le immunoglobuline appartenenti a questa sottoclasse e di colonizzare le mucose.

Infezioni del tratto urogenitale MANIFESTAZIONI CLINICHE Infezioni del tratto urogenitale nei maschi ♂ l’infezione è limitata all’uretra. Il gonococco penetra attraverso l’epitelio stratificato colonnare dell’uretra anteriore raggiungendo il connettivo subepiteliale dove si instaura il focolaio infiammatorio e grandi quantità di leucociti neutrofili (che fagocitano i gonococchi) si scaricano nell’uretra provocando la caratteristica secrezione purulenta. Il paziente presenta, dopo un periodo di incubazione di 2-7 giorni, un arrossamento del meato uretrale esterno associato alla fuoriuscita di materiale purulento di colore giallastro, oltre a un fastidioso dolore alla minzione. Nelle femmine ♀ la sede dell’infezione primaria è rappresentata dalla cervice uterina per estendersi poi alle ghiandole del Bartolini (situate dietro il meato uretrale), all’uretra e alla vagina. Più comunemente si manifesta con perdite cervicali spesso accompagnate da sanguinamento intermestruale. La malattia può progredire verso l’utero, causando una salpingite (infiammazione delle tube di Falloppio), a malattia infiammatoria pelvica (PID) e la fibrosi. Circa il 20% delle donne affette da salpingite gonococcica, sono a rischio di infertilità.

Infezioni rettali: sono infezioni osservate prevalentemente nei maschi omosessuali.   Faringite: interessamento della faringe conseguente a contatto oro-genitale; con un quadro clinico simile a una lieve faringite streptococcica.   Oftalmia neonatale: è un’infezione del saccocongiuntivale contratta dal neonato durante il passaggio nel canale del parto di una madre infetta da gonococco; se non trattata, la congiuntivite acuta può portare alla cecità. Il trattamento si avvale della eritromicina Infezione disseminata: la maggior parte dei ceppi gonococcici presenta una capacità alquanto limitata di moltiplicarsi nel torrente circolatorio; di conseguenza, è rara l’insorgenza di una batteriemia da gonococchi. Le infezioni disseminate si manifestano sia negli uomini che nelle donne, sebbene colpiscano più frequentemente le donne, in particolare durante la gestazione e il periodo mestruale. L’infezione può raramente diffondere nel connettivo, raggiungere i vasi linfatici e passare nel sangue, provocando complicazioni frequenti in caso di mancato trattamento della fase acuta: febbre, dolore, artrite purulenta (artrite settica), rash cutaneo, orchiti con successiva possibile impotenza, endocarditi, meningiti. .        

Gonorrea: malattia umana Tra le malattie a trasmissione sessuale è al secondo posto, come diffusione, dopo le infezioni da Chlamydia • Contagio sessuale • le donne hanno il 50% di probabilità di acquisire l’infezione in seguito ad un singolo rapporto; nell’uomo la probabilità è del 20%. • Il rischio aumenta con l’aumento dei rapporti. • Il serbatoio è rappresentato dalle persone infette e asintomatiche L’infezione asintomatica si verifica nel 10% degli uomini e nel 30% delle donne. Femmine Nella donna la sede d’infezione è la cervice. Manifestazioni cliniche: cerviciti uretriti vaginiti proctiti perdite vaginali mucopurulente salpingiti ascessi delle tube ovariche disuria Sensazione di bruciore durante la minzione dolori addominali Maschi L’infezione genitale nell’uomo è limitata all’uretra Periodo d’incubazione 2-7gg. Manifestazioni cliniche: • secrezione uretrale purulenta • disuria • uretriti • epididimiti • prostatiti • ascessi periuretrali

Diagnosi di laboratorio Nell’uomo, l’individuazione al microscopio di numerosi neutrofili contenenti i tipici diplococchi gram-negativi in uno striscio di essudato uretrale purulento è sufficiente per avanzare il fondato sospetto di infezione gonococcica, e indica che il soggetto deve essere sottoposto a terapia. Mentre per ottenere una diagnosi certa di infezione Gonococcica nella donna è necessario ricorrere alla ricerca colturale.   Terreni selettivi: per isolare i gonococchi viene tipicamente utilizzato il terreno di Thayer-Martin (agar cioccolato o sangue cotto) con aggiunta di variantibiotici necessari per sopprimere la crescita di neisserie non patogene e di altra flora normale o anormale).   Trattamento e prevenzione Oltre il 20% degli isolati attuali di N. gonorrhoeae è resistente alla penicillina, alla tetraciclina, alla cefoxidina, e/o streptomicina. Comunque, buona parte dei microrganismi risponde al trattamento con le cefalosporine di terza generazione. NB: Molti pazienti affetti da gonorrea presentano contemporaneamente una infezione da clamidie; pertanto nel protocollo terapeutico della gonorrea è opportuno associare anche un ciclo di doxiciclina, una tetraciclina efficace contro il genere Chlamydia. Non è disponibile un vaccino, per cui la prevenzione va effettuata come per tutte le altre infezioni a trasmissione sessuale.