Meningite processo infiammatorio di natura infettiva Pachimeningite: a carico della dura madre, è un evento raro Leptomeningite: a carico di aracnoide e pia madre, è cerebrospinale, ossia il processo infettivo si estende a tutto l’asse cerebro-spinale

Meningite Sintomi: febbre, rigidità nucale, cefalea, nausea e vomito. Sequele: sordità, cecità, paresi, ritardo mentale (assenti nelle forme virali) Agenti eziologici: in ordine di frequenza virus, batteri, miceti e protozoi, casi di eziologia mista rari La meningite si può presentare in forma acuta o cronica, purulenta (a liquor torbido:PMN) o no (liquor limpido)

Meningiti Agenti eziologici Virus Batteri Miceti Protozoi

30-45% del totale (diagnosi microbiologica) Episodi acuti: MENINGITI BATTERICHE Incidono per: 30-45% del totale (diagnosi microbiologica) Episodi acuti: 5-10 (70) casi su 100.000 Percentuale di mortalità 5-15 (12-50) Tunkel and Scheld, in PPID, 2005; Molina-Romanzi, MC, 2002; Molyneux et al. Lancet, 2002

Meningiti batteriche Quadri clinici più gravi generalmente a liquor torbido e decorso acuto Eccezioni -liquor limpido: meningite tubercolare e da Brucella, Treponema, Mycoplasma… -andamento cronico: M.tubercolosis, Actinomyces, Nocardia, Brucella… La meningite batterica ha incidenza e mortalità elevate in età pediatrica

L’eziologia delle meningiti batteriche varia: Popolazione studiata (età,razza, sesso) Caratteristiche del paziente (fattori di rischio) Area geografica Indagini microbiologiche Tunkel and Scheld, in PPID, 2005; Molina-Romanzi, MC, 2002

Patogeni batterici e meningite acuta Prevalenza in base all’età 0-1 mese: E.coli K1, S.agalactiae, L.monocytogenes 2m-5aa:H.influenzae b, N.meningitidis S.pneumoniae, 6-30 aa: N.meningitidis S.pneumoniae H.influenzae b 31-60aa: S.pneumoniae, N.meningitidis >60aa: S.pneumoniae, L.monocytogenes, Enterobacteriaceae Tunkel and Scheld, in PPID, 2005; Molina-Romanzi, MC, 2002

Patogeni batterici e meningite acuta Prevalenza } Sino al 1994 H.influenzae b, < 5aa N.meningitidis < 5aa 75-80% dei casi S.pneumoniae adulti >44aa Nel periodo 1999-2001 S.pneumoniae 29% N.meningitidis 26,2% H.influenzae b 2% H.influenzae non b invasivi (1994-1998) Salmaso et al., EJE, 1997; De Carlo et al.,Inf.Med., 2000; Mastroantonio et al, CID, 2003; Cerquetti et al, JCM, 2000 eEID, 2003.

Modalità di accesso dei microorganismi al SNC Difetti anatomici congeniti es.: meningiti purulente ricorrenti Traumi, interventi chirurgici, cateteri es.: ascesso post-traumatico, meningite pneumococcica post-traumatica Da focolai infettivi contigui es.:ascesso cerebellare da otite media, mucormicosi rinocerebrale Manifestazioni cliniche a carico del sistema nervoso Meningiti Encefaliti Mieliti Ascessi Meningoencefaliti Encefalomieliti Meningomieliti meningoencefalomieliti

Vie di accesso dei microorganismi al SNC Via ematica es. meningite meningococcica poliomelite, macrofagi veicolanti es.: meningoencefalite da HIV e meningoencefalite da T.gondii Via nervosa n. cranici o spinali: rabbia, encefalite in caso di herpes-zoster n. olfattivo: rabbia, encefalite da Naegleria fowleri

Modalità di accesso dei patogeni al SNC Colonizzazione nasofaringea (fimbrie, polisaccaride capsulare, IgA proteasi) Passaggio nel sangue (distruzione di giunzioni tra cellule epiteliali, (H.influenzae), endocitosi –transcitosi (N.meningitidis, S. pneumoniae) Sopravvivenza in circolo (capsula: S.pneumoniae, E.coli, H.influenzae, N.meningitidis, S.agalactiae ) interno dei macrofagi (L.monocytogenes) Tunkel and Scheld, in PPID, 2005; Molina-Romanzi, MC, 2002; Kim, 2003

Mechanisms involved in microbial traversal of the blood–brain barrier Pathogens can cross the blood–brain barrier transcellularly, paracellularly and/or in infected phagocytes (the Trojan-horse mechanism). a | In transcellular traversal, the pathogens cross the barrier without any evidence of intercellular tightjunction disruption or detection of microorganisms between cells. b | Paracellular traversal involves microbial penetration between barrier cells with and/or without evidence of tight-junction disruption. c | The Trojan-horse mechanism involves microbial penetration of the barrier cells using transmigration within infected phagocytes.

Modalità di accesso dei patogeni al SNC Superamento barriera emato-encefalica (BBB) (poco noto), favorito dalla carica batterica, fimbrie, adesione ai monociti, gene ibe10 (E.coli), endocitosi (E.coli, N.meningitidis). Proliferazione nello spazio subaracnoidale, difese dell’ospite carenti in questa sede Tunkel and Scheld, in PPID, 2005; Molina-Romanzi, MC, 2002; Kim, 2003

La barriera ematoencefalica

Figure 1 | The blood–brain barrier Figure 1 | The blood–brain barrier. The blood–brain barrier is formed by brain microvascular endothelial cells, astrocytes and pericytes. It maintains the neural microenvironment by regulating the passage of molecules into and out of the brain, and protects the brain from any microorganisms and toxins that are circulating in the blood

Meningiti batteriche infiammazione Fattori batterici: LTA, LPS, LOS, vescicole della membrana, Peptidoglicano Fattori dell’ospite: Interleuchine, IL-1, IL-6, Il-8, prostaglandine, TNF, proteine macrofagiche, fattori piastrinici Alterazione permeabilità BBB Tunkel and Scheld, in PPID, 2005; Molina-Romanzi, MC, 2002; Kim, 2003

Diagnosi microbiologica Liquor prelevato mediante puntura lombare (2-3ml o più) recapito immediato al laboratorio (T amb) Osservazione microscopica (sedimento) Esame colturale (protratto anche per giorni) Sopranatante -Esame immunologico (S.pneumoniae,H.influenzae, N.meningitidis) Saggio della endotossima (Limulus test) Emocoltura Murray et al. MCM, ASM, 1999; Molina-Romanzi, MC, 2002;

Colorazione di GRAM Specificità dipendente dal patogeno S.pneumoniae 90% H.influenzae 80-90% N.meningitidis 70-80% Bastoncini GRAM- 50% L.monocytogenes <50% Murray et al. MCM, ASM, 2003; Molina-Romanzi, MC, 2002;

Liquor esame colturale Agar sangue Agar cioccolato Thayer-Martin Tioglicolato Incubazione per almeno 5 gg Murray et al. MCM, ASM, 2003; Molina-Romanzi, MC, 2002;

Meningiti batteriche diagnosi diretta liquor: RICERCA DI ANTIGENI BATTERICI metodi immunoenzimatici Coagglutinazione Ricerca di DNA con sonde PCR Sangue: Emocoltura può dare risultati + anche con liquor -

Meningiti batteriche diagnosi indiretta Utilizzata raramente per le meningiti batteriche

TERAPIA DELLE MENINGITI BATTERICHE E’ necessario instaurare tempestivamente la terapia che si basa sull’esperienza tenendo conto della diffusione dei più importanti patogeni e della loro RESISTENZA AGLI ANTIBIOTICI

Neisserie Diplococchi G+ aspetto a chicco di caffè Anaerobi facoltativi 4 specie commensali delle prime vie aeree 2 altamente patogene: N. meningitidis e N. gonorrhoeae

Neisseria meningitidis Gram-negative commensal of the human oropharynx, can cause septicaemia by crossing the mucosal barrier and entering the bloodstream or meningitis by crossing the blood–brain barrier into the cerebrospinal fluid. In each case, N. meningitidis uses molecular mimicry to survive exposure to the innate immune system. The ability of the immune system to distinguish foreign cells from self is mediated in part by sialic acid, which coats the surface of human cells and acts as a ‘self signal’. N. meningitidis exploits this feature by decorating its outer surface with sialic acid residues, thus masking itself from human defences. Molecular mimicry is a key component of N. meningitidis pathogenesis and mutants that are unable to sialylate their outer surface are highly attenuated. The in vivo nutritional environment has an impact on N. meningitidis host cell mimicry. N. meningitidis can use lactate and glucose as carbon and energy sources, and lactate and glucose are present in nasopharyngeal tissue, serum and cerebrospinal fluid at 1–2 mM and 6–10 mM levels, respectively.

Molecular mimicry by Neisseria meningitidis. a | Glucose catabolism in N. meningitidis proceeds by the Entner–Doudoroff pathway and lactate catabolism feeds directly into the sialic acid pathway. Note the relative number of metabolic steps from glucose to phosphoenolpyruvate compared with that from lactate to phosphoenolpyruvate. b | Sialylated lipopolysaccharide (LPS) on the N. meningitidis surface mimics the surface of eukaryotic cells, preventing deposition of the complement molecule C3. Inactivation of the lactate permease gene lctP results in C3-mediated cell lysis.

Neisseria meningitidis Interestingly, although both of these carbon sources are present in vivo, N. meningitidis catabolizes lactate at a faster rate than it does glucose, and mutants that are deficient for lactate transport are defective colonizers of nasopharyngeal tissue. Why might a bacterium preferentially metabolize a more oxidized substrate such as lactate over glucose? One likely explanation is that intermediates of lactate consumption feed directly into the sialylation pathway, thus enhancing sialic acid biosynthesis. This, in turn, leads to increased sialylation of the N. meningitidis outer membrane. As expected, a N. meningitidis strain that is unable to transport lactate (DlctP) is highly deficient for sialic acid modification of the outer membrane and is more susceptible to complement-mediated killing. Thus, for N. meningitidis, catabolism of a preferred carbon source in vivo is coupled to a unique immune-evasion strategy.

N. meningitidis I portatori sono un anello importante della catena di trasmissione (chemioprofilassi) Epidemie in Africa sub-sahariana

Meningiti batteriche agenti eziologici N.meningitidis I primi 5 anni sono i più colpiti, incidenza max: 6m. Altro periodo colpito: 16-17 anni (reclutamento, caserme). Dalla mucosa rinofaringea e congiuntivale il meningococco passa nel sangue e di qui alle meningi.Trombosi dei piccoli vasi,lesioni petecchiali sul tronco e sulle estremità inferiori. Mortalità:2-10%. Sequele:sordità, necrosi cutanee, turbe psichiche.

N.meningitidis Meccanismi di resistenza: alterazione del bersaglio (PBP). Resistenza mediata dal gene penA acquisito dalla popolazione microbica comune (N. catarrhalis) (~S.pneumoniae) Produzione di b-lattamasi

Cefotaxime e ceftriaxone rimangono attivi N.meningitidis Meccanismi di resistenza: L’alterazione del bersaglio (PBP) provoca un aumento delle MIC delle cefalosporine, ma gli stipiti rimangono sensibili Le b-lattamasi TEM-1 e ROB-1 non idrolizzano le cefalosporine Cefotaxime e ceftriaxone rimangono attivi

Meningiti batteriche agenti eziologici S.pneumoniae colpisce bambini <2 anni e adulti. Mortalità elevata:15-30%, incidenza di sequele:15-20%. Fattori predisponenti:traumi alla base cranica, al temporale,interventi neurochirurgici, anomalie congenite responsabili di comunicazione tra meningi, orecchio medio e seni paranasali - Diffusione ematogena Otite media e sinusite problemi di resistenza

S. pneumoniae Short clinical-microbiological reminder Gram-positive diplococcus Capsulated: about 90 serotypes Austrian, Microb. Drug Res., 1997

S.pneumoniae Short clinical-microbiological reminder Exclusive human pathogen Natural reservoir: nasopharyngeal carriers children: 20-40% adults: 5-10% variations: age and season (midwinter) Spreading: respiratory secretions crowded living conditions day-care centers Austrian, Microb. Drug Res., 1997

(Same magnitude as tuberculosis) Pneumococcal pneumonia mortality ( % ) Global mortality rate: 3-5 million per year (Same magnitude as tuberculosis)

PATHOGENETIC MECHANISMS TYPICAL EXTRACELLULAR PATHOGEN ESCAPES PHAGOCYTOSIS (Capsule) EXTRACELLULAR REPLICATION in tissues INTENSIVE INFLAMMATORY RESPONSE Cell-wall mediated C’ ACTIVATION Ancillary mechanisms: exotoxins hemolysin, pneumolysin ( C’ ) autolysin, neuraminidase Austrian, Microb. Drug Res., 1997

PATHOGENETIC MECHANISMS DEVELOPMENT OF HIGH Ab TITERS OPSONISES S.pneumoniae INTERNALISED BY PHAGOCYTES KILLED Austrian, Microb. Drug Res., 1997

THERAPEUTIC PERSPECTIVES Since EXISTING anti-S.pneumoniae VACCINES are less than ideal in conferring protection to the POPULATION MOST IN NEED ADEQUATE ANTIBIOTIC TREATMENT remains of paramount importance Dagan et al., CID, 1997

ANTIBACTERIAL TREATMENT Drugs that are WELL DISTRIBUTED IN THE EXTRACELLULAR COMPARTMENT represent the first choice ß-LACTAMS PENICILLINS Craig, CID, 1998

S.pneumoniae problematiche di resistenza 1967 Primo ceppo resistente alla penicillina 1977 ceppi multiresistenti 1980-90 diffusione a livello mondiale (fenomeni di diffusione clonale) particolarmente colpiti i Paesi del mediterraneo e asiatici Felmingham et al., JAC, 2000; Marchese et al, MDR, 2001

Pneumococchi Resistenza agli antibiotici- Approccio terapeutico-profilassi Italia: penicillino-resistenza  15-20% eritromicino-resistenza  30-40% OMA, sinusite: amoxicillina, cefalosporine Polmonite: penicillina, amoxicillina, macrolidi (anche per i pazienti allergici) ceppi PEN-R: fluorochinoloni, Meningite: penicillina, cef. di 3a G (cefotaxime, ceftriaxone), ceppi PEN-R: vancomicina, rif,

S.pneumoniae problematiche di resistenza Le cefalosporine di 3a gen iniettabili utili per il trattamento delle meningite superano il basso -livello di R a penicillina, difficilmente superano l’alto livello attualmente il livello di R a cefalosporine di 3a gen è intorno al 4-6% (4° gen cefepime) Felmingham et al., JAC, 2000; Marchese et al, MDR, 2001;Marchese et al., SIM, 2002

S.pneumoniae problematiche di resistenza Nel 1999 descrizione dei primi ceppi tolleranti a vancomicina questo carattere provoca mancata eradicazione nel modello sperimentale in vivo di meningite segnalazioni molto limitate Novak et al, Nature, 1999

S.pneumoniae profilassi Utilizzo di vaccini: 23-valente polisaccaridico 7-valente coniugato basano la loro formulazione sui sierotipi più comuni nelle infezioni invasive la copertura del vaccino è funzione dei sierotipi circolanti in ciascuna area geografica

Haemophilus influenzae Gram-negative bacilli (fastidious) Significant respiratory tract pathogen Also implicated in meningitis, epiglottitis, cellulitis Increasingly resistant to b-lactam antimicrobials

EMOFILI Manifestazioni cliniche H.influenzae polmonite,sinusite,AECB, otite,congiuntivite,meningite,epiglottite, batteriemia H.ducreyi cancroide H.parainfluenzae sinusite, AECB, batteriemia,endocardite

EMOFILI Fattori di patogenicità Adesine e pili LPS Capsula (H.influenzae tipo b)

H.influenzae b Geni plasmidici di origine Enterobatterica. Predomina la b-lattamasi TEM-1 ROB-1 incide pochissimo. Altre resistenze rare, cloramfenicolo, tetracicline e cotrimossazolo tutte veicolate da plasmidi. Per gli isolati da liquor si saggia ampicillina, una cefalosporina di terza generazione, cloramfenicolo e meropenem.

H.influenzae (CONSENSUS) 10-30% dei ceppi mostra AMINOPENICILLINO-RESISTENZA a livello mondiale Dovuta a sintesi di ß-lactamasi

H.influenzae (CONSENSUS) MACROLIDI: non particolarmente attivi CONSEGUENZE CLINICHE : raramente usati in CAP (BPCO) VI SONO DIVERSE MOLECOLE ALTERNATIVE Carbon and Poole, JC, 2000

H.influenzae (CONSENSUS) Suicide-inhibitor-protected aminopenicillins Third generation injectable cephalosporins ARE CONSTANTLY BACTERICIDAL

H.influenzae Marchese et al.,comunicazione personale

Meningiti batteriche agenti eziologici S.agalactiae meningite ematogena, quasi esclusivamente nel periodo neonatale. Circa il 20% delle donne è portatore vaginale di questo germe. -colonizzazione durante il parto: malattia precoce entro 5gg -colonizzazione dopo la nascita: malattia tardiva da 1 a 8 settimane dalla nascita (andamento meno grave) 0.5-1% dei colonizzati sviluppa malattia: sepsi, meningite, polmonite.

S.agalactiae Pen 99.3% S (1.190 ceppi) FQ, GP, LNZ, 100% S, ML, 85% S Gordon et al, DMID, 2002 PEN 100% S (221 ceppi) ML 80-86 % Aracil et al., CMI, 2002

Meningiti batteriche agenti eziologici L.monocytogenes colpisce i soggetti con alterate difese anti-infettive: malati tumorali, trapiantati, età estreme della vita. meningite nel neonato: per via transplacentare, per passaggio attraverso il canale del parto, dopo il parto Letalità elevata

L.monocytogenes Intrinsecamente resistente alle Cef 3° gen Sensibile Tc , ery, Cm, poco sensibile FQ Ampicillina o penicillina più gentamicina o in alternativa cotrimossazolo Vancomicina poco attiva in vivo Rifampicina batteriostatica Meropenem è considerato un utile antibiotico in alternativa Nuovi Antibiotici Tgc, Lnz, Dap

Meningiti batteriche agenti eziologici Enterobacteriaceae E.coli K1 prima causa di meningite neonatale. E.coli K1 si ritrova preferenzialmente nelle vie genitali delle gestanti  colonizzazione intestinale del neonato durante il parto  passaggio al sangue  batteriemia meningite Salmonella, Citrobacter, Serratia, klebsiella possono dare meningiti in soggetti immunocompromessi, anziani e soggetti a interventi neurochirurgici

E.coli (GNB) Incidenza molto variabile 5% Adulti Nord Italia (De Carlo et al., Inf.Med.2000) 16% neonati <28 gg Galles (Holt et al. 2001) 5-11,5% Paesi VS (Akpede et al 1993; Molyneux et al.,Lancet,2002;;Bernardino et al., Lancet 2003) Sensibilità agli antibiotici Amp-R > 45% generalizzata. Cef 3°gen S>90% Cip e Mox S > 90% (Fontana et al,EJCMID, 2001)

Terapia antibiotica Microorganismo Antibiotico prima scelta Alternativa S.pneumoniae Pen-sensibile Pen,cefotaxime, ceftriaxone Cloramfenicolo S.pneumoniae Pen-resistente Vancomicina ± rifampicina Cloramf. Synercid(Q/D) Linezolid N.meningitidis Pen-sensibile Penicillina Cefotaxime Ceftriaxone H.influenzae ampicillina-sensibile Ampicillina Cefotaxime Ceftriaxone Cloramf. H.influenzae Ampicillina-resistente Listeria monocytogenes Ampicillina ± gentamicina Trimetoprim-sulfametossazolo Enterobacteriaceae Cefotaxime, Ceftriaxone ± aminoglicoside Aztreonam penicillina Antipseudomonas o ampicillina ± aminoglicoside P.aeruginosa Aminoglicoside + ceftazidime Aminoglicoside +pen antipseudomonas Aminoglicoside + aztreonam Staph aureus Meticillino-sensibile penicillina (oxacillina,meticillina,rifampicina) Vancomicina + rifampicina Trimetoprim-sulfa + rifampicina Staph aureus Meticillina-resistente

Meningiti micotiche Generalmente per via ematica in corso di micosi disseminate in pazienti immunocompromessi decorso cronico liquor limpido C.neoformans m.acuta in pz. malati di AIDS

Meningiti micotiche Diagnosi diretta esame microscopico diretto sul sedimento del liquor colorazione con inchiostro di china esame colturale su terreno Sabouraud ricerca nel liquor dell’Ag polisaccaridico capsulare (C.neoformans) PCR

Meningiti micotiche Diagnosi indiretta ricerca Ac nel siero o nel liquor generalmente dati sierologici sono elementi di supporto alle altre informazioni diagnostiche la produzione di Ac intratecale ha valore diagnostico 75-95% dei casi + da C.immitis

Meningiti virali Sono le forme più frequenti di meningite. Maggiore incidenza nei bambini e nei giovani Rispetto alle m.batteriche sono: -meno gravi -decorso acuto -con risoluzione completa -a liquor limpido Tutti i virus raggiungono le meningi per via ematica tranne VZ che giunge per via nervosa, provenendo dai gangli sensitivi

Meningiti virali diagnosi Diretta: liquor + altri campioni DNA-PCR RNA-PCR esame colturale Indiretta: ricerca IgM in fase precoce di malattia

Encefaliti batteriche + rare delle virali agenti eziologici: L.monocytogenes, N.meningitidis, T.pallidum, Borrelia spp., Rickettsia spp., Brucella spp., L.pneumophila, M.pneumoniae

Encefaliti batteriche T.pallidum: sifilide terziaria-neurosifilide 1- neurosifilide meningovascolare endoartrite obliterante dei piccoli vasi di meningi, encefalo, midollo  graduale distruzione del tessuto nervoso 2- neurosifilide parenchimatosa danni alla corteccia cerebrale e al midollo con demielinizzazione delle colonne posteriori

Encefaliti batteriche Borrelia burgdorferi: II e III stadio della malattia di Lyme meningite - encefalite- mielite paresi spastica, atassia, disfunzioni vescicali, demenza

Encefaliti batteriche diagnosi Stesso approccio della meningite campioni: liquor- sangue produzione intratecale di Ac specifici

Encefaliti virali Processi infiammatori di natura infettiva a carico dell’encefalo I virus sono gli agenti più comuni le encefaliti virali si possono presentare in forma sporadica o epidemica decorso: da pochi giorni fino a diversi anni, andamento cronico in soggetti immunocompromessi esordio improvviso, febbre, alterazione dello stato di coscienza, convulsioni, deficit motori letalità e sequele variabili es. mortalità 50-80% (herpes 2 E. equina est)

Encefalite fulminante virus della rabbia È più propriamente un encefalomielite forma acuta, rapidamente progressiva, letale gli organismi sensibili sono mammiferi a sangue caldo in alcuni animali-serbatoio l’infezione rimane silente: moffette, pipistrelli

Encefalite fulminante virus della rabbia Dal SNC diffonde lungo i nervi periferici  ghiandole salivari, cute, cornea, surreni, reni, polmoni corpi del Negri: ippocampo, corteccia, cervelletto, corna posteriori, gangli spinali dorsali

Encefalite fulminante virus della rabbia Il virus viene eliminato con la saliva trasmissione dovuta a morsi di cani e gatti anche possibile trasmissione aerea (nervo olfattivo) o mediante trapianti di cornea il virus penetrato in una ferita si moltiplica nel tessuto muscolare circostante, a livello delle giunzioni neuromuscolari penetra nei nervi periferici motori e sensitivi, raggiunge i gangli spinali, il midollo e l’encefalo

Encefalopatie lente progressive Agenti eziologici: virus e prioni Es. Panencefalite Sclerosante Subacuta 2 momenti patogenetici: 1- a livello cellulare infezione persistente: il virus non fuoriesce dalla cellula, ma provoca la fusione con altre cellule 2- a livello dell’organismo rimozione degli Ag virali dalla superficie della cellula infetta  evasione della sorveglianza immunologica

Encefalopatie lente progressive da virus convenzionali Malattia Agente eziologico Panencefalite Sclerosante Subacuta (SSPE) virus del morbillo Leucoencefalite Sclerosante Subacuta (SSLE) virus della rosolia (in rosolia cong.) Leucoencefalopatia Multifocale Progressiva (PML) poliomavirus JC AIDS-related dementia HIV-1 Paraparesi spastica tropicale HTLV-1

Prioni prione : particella infettiva con caratteristiche inedite, in particolare la resistenza ai raggi U.V., la mancanza di acidi nucleici e la composizione esclusivamente proteica pr per proteina, i per infettiva e one per particella. Anche se privi di acidi nucleici i prioni possono moltiplicarsi www.microbiologia.unige.it

Prioni PrPc PrPsc + eliche + foglietti PrP27-30 Precursore PrP33-35 Cromosoma 20 Gene PRNO Precursore PrP33-35 PrPc PrPsc + eliche + foglietti -  foglietti -  eliche Componente normale dei tessuti Attività infettante PrP27-30 induce Ipotesi di Weissmann: apoprione PrPsc e coprione ac.nucleico cellulare

Encefalopatie spongiformi trasmissibili ANIMALI   Scrapie Pecore e capre Encefalopatia trasmissibile del visone (TME) Sindrome devastante cronica o cachessia cronica Alce e cervo Encefalopatia spongiforme bovina BSE UOMO Kuru (fine 1950) Malattia di Creutzefeldt-Jacob, CJD (ultimi 30 anni) Malattia di Gerstmann-Straussier-Scheinker, GSS Insonnia familiare fatale Nuove varianti di CJD (1996)

Patogenesi delle malattie da prioni presenza di vacuoli nella sostanza molecolare (neuropilema) cerebrale, con origine nei dendriti neuronali e nella zona perinucleare dei neuroni; sono la causa dell’aspetto spongioso del tessuto nervoso (da cui il nome di encefalopatie spongiformi); assenza di risposta infiammatoria ed immunologica; possibile aumento dei macrofagi; atrofia e perdita di cellule neuronali; intensa proliferazione delle cellule gliali con conseguente deposizione di materiale fibrillare in placche simili a quelle della degenerazione amiloide

Modalità di infezione 1. Infezione Acquisita a. Trasmissione tramite procedure mediche es: Trapianto di cornea; Somministrazione di fattori di crescita; Cattiva sterilizzazione degli strumenti. b. Trasmissione alimentare: i prioni non sono distrutti dal pH acido dello stomaco e possono venire assorbiti dall’intestino a livello delle placche di Peyer e possono replicarsi in altre stazioni del sistema linfatico. Molte stazioni linfatiche risultano innervate, per cui i prioni possono migrare fino al sistema nervoso centrale, infettandolo. 2.Trasmissione ereditaria momento iniziale: mutazione puntiforme del gene che codifica la PrP  proteina patologica. trasmissione autosomica dominante delle encefalopatie spongiformi sporadiche dell’uomo. Infatti, una mutazione omo-zigotica a livello dell’aminoacido in posizione 129 della PrP predispone gli individui ai casi sporadici di CJD; ciò non vale solo per la CJD, ma anche per la GSS (aa: 178 D-N e 200 E-K) . Queste mutazioni possono favorire il processo di conversione spontanea da PrPc a PrPsc, giustificando così l’insorgenza di casi sporadici di malattia. (Le cellule linfoidi fagocitano le particelle portandole in altre stazioni del sistema linfatico (come la milza, le tonsille ed i linfonodi);

trattamento La sovra-espressione di PrP facilita lo sviluppo di malattie da prioni, perciò ne consegue che possano risultare efficaci i seguenti agenti: capaci di ridurre l’espressione di PrP chimici che legano e stabilizzano la conformazione di PrPc; chimici che destabilizzano la PrPsc; che interferiscano con l’iterazione tra PrPc e PrPsc. chimici capaci di interagire con l’eso- o endo-citosi, con il traffico cellulare e la degradazione di proteine – in particolare della PrP, essendo l’espressione della PrP necessaria per lo sviluppo della patologia. L’amfotericina e l’amantadina sono capaci di rallentare le malattie prioniche indotte in laboratorio, ma non vi è nulla di efficace contro tali malattie. .

Morbo di Alzheimer esempio di patologia di tipo prionico non PrP. Sebbene i tentativi di trasmissione dell’Alzheimer ad animali non siano stati convincenti, esistono molti paralleli con le malattie da prioni: circa il 15% dei casi sono familiari; deposizione di filamenti amiloidotici in placche extracellulari (è la lesione più rilevante a livello encefalico); l’amiloide è un frammento di una proteina nativa di membrana; i casi familiari di Alzheimer sono associati a mutazioni del gene che codifica la proteina di membrana da cui origina la proteina amiloidotica. Forma di demenza senile

Encefaliti e meningoencefaliti protozoarie Letalità elevata agenti eziologici: amebe, toxoplasmi e tripanosomi liquor limpido meningoencefalite da N.fowleri: aspetto purulento del liquor e globuli rossi

Encefaliti e meningoencefaliti protozoarie Diagnosi diretta: esame microscopico diretto, colturale e PCR materiali: liquor e/o materiale bioptico le acantamebe non si trovano nel liquor, ma nella biopsia Diagnosi indiretta: produzione intratecale di Ac per toxoplasma

Mieliti Sono infezioni rare In base alla localizzazione: - poliomielite anteriore  corna anteriori, necrosi dei neuroni motori (poliovirus, enterovirus 71) - leucomielite  sostanza bianca, demielinizzazione, necrosi (virus JC del polioma) - mielite trasversa  corna anteriori, posteriori e sostanza bianca per invasione diretta: malattia di Lyme, varicella, HZ) per effetto di vasculite: tubercolosi, sifilide

Ascessi encefalici Agenti eziologici: batteri, miceti e protozoi fattori predisponenti: - focolai in sedi contigue - focolai in sedi remote - traumi cranici - interventi neurochirurgici

Ascessi encefalici Localizzazione più frequente: nei lobi temporali e frontali sintomatologia: cefalea, febbre, sopore, nausea, vomito campione: materiale prelevato dalla formazione ascessuale, liquor positivo in bassa% esame diretto microscopico e colturale

Ascessi spinali Forme rarissime localizzazione: regione toracica del midollo agenti eziologici: S.aureus, Streptococcus spp., L.monocytogenes