Mycobacterium Bacilli aerobi, immobili, non sporigeni con dimensioni di 0.2-0.6 x 1-10 um; Possiedono una parete cellulare complessa ricca di lipidi; Bacilli acido-resistenti; Sono microrganismi a lenta crescita: tempo di duplicazione di 12-24 ore.

Struttura parete cellulare Mycobacterium Struttura parete cellulare La struttura della parete cellulare è somigliante ai gram-positivi Al peptidoglicano è situato un involucro esterno ricco di carboidrati ma soprattutto di lipidi. La porzione lipidica è costituita da arabino-galattani, acidi micolici e glicolipidi. I derivati degli acidi micolici costituiscono il fattore cordale (tendenza a crescere in formazioni cordali costituite da numerosi bacilli allineati in lunghe file parallele) . L'involucro esterno è inoltre attraversato da altre molecole glicolipidiche ancorate alla membrana cellulare (Lipo-arabino-mannano).

Struttura parete cellulare Mycobacterium Struttura parete cellulare

Coltivazione dei Micobatteri La peculiare struttura della parete cellulare è responsabile della eccessiva permeabilità selettiva e degli scambi metabolici con l'ambiente particolarmente "rallentati" => velocità di duplicazione lenta rispetto agli altri batteri. I terreni di coltura utilizzabili per la coltivazione dei batteri sono: -  Terreni a base di tuorlo d'uovo (Lowenstein- Jensen). -  Terreni agarizzati (Middelbrook, Kirchner, ecc). Sono costituiti da una soluzione tampone di base arricchita di acido oleico, albumina bovina, destrosio e catalasi.

Caratteristica tintoriale acido resistenza Mycobacterium Caratteristica tintoriale acido resistenza I micobatteri, per la peculiare struttura della parete cellulare, non si colorano o si colorano male con il metodo Gram. Devono essere utilizzati i coloranti in soluzioni addizionate di acido fenico, che ne aumenta il potere di penetrazione nella cellula batterica e a temperature elevate (75-80°C); I micobatteri, una volta colorati, sono difficilmente decolorabili anche se trattati con acido cloridrico al 3% in alcool etilico = bacilli acido-resistenti.

COLORAZIONE DI ZIEHL NEELSEN

- Mycobacterium tuberculosis Micobatteri di interesse medico > Mycobacterium tuberculosis complex - Mycobacterium tuberculosis agente eziologico della tubercolosi umana. - Mycobacterium africanum Agente eziologico di una patologia sovrapponibile a quella tubercolare. Differisce da M. tuberculosis per piccole ma significative differenze biochimiche. - Mycobacterium bovis Agente eziologico della tubercolosi bovina, trasmissibile all'uomo (zoonosi) per via alimentare (carni o latte non pastorizzato). >  Micobatteri non-tubercolari Le infezioni causate da micobatteri non tubercolari rappresentano, negli ultimi anni, una delle principali patologie ed una delle più frequenti cause di morte dei soggetti colpiti dall'AIDS. >  Mycobacterium leprae Agente eziologico della lebbra.

Mycobacterium tuberculosis - Fu scoperto da Koch nel 1882 (bacillo di Koch). - E' l'agente eziologico della tubercolosi che negli ultimi anni, per una serie di concomitanti circostanze di rilievo epidemiologico (immigrati, aumento delle patologie causa di immunodepressione, ecc.) deve essere considerata una patologia "riemergente".

Malattia infettiva trasmissibile (contagiosa) Tubercolosi Malattia infettiva trasmissibile (contagiosa) Può colpire molti organi, più diffusa la localizzazione polmonare Curabile, se trascurata può essere mortale Causata da Mycobacterium tuberculosis.

Epidemiologia È la prima causa di morte da singolo agente nel mondo (fonti OMS); N° persone infettate: 1.700.000.000; N° nuovi casi/anno: 8.000.000; N° morti/anno: 3.000.000.

The Global Plan to Stop TB, 2006-2015 was launched in Davos, Switzerland on Friday, January 27 2006. (Above) From left to right: HE Olusegun Obasanjo, President of Nigeria Bill Gates Jr, Co-Chair, Bill & Melinda Gates Foundation Marcos Espinal, Executive Secretary, Stop TB Partnership Rt Hon Gordon Brown MP, Chancellor of the Exchequer

$31 billion funding increase needed to prevent 14 million tuberculosis deaths by 2015 Gates Foundation pledges to triple tuberculosis funding over next decade

Tubercolosi E’ un'infezione batterica cronica causata dal Mycobacterium tuberculosis ed è caratterizzata dalla presenza di tubercoli (una formazione microscopica costituita da cellule epitelioidi, cellule giganti multinucleate di Langhans, circondate da fibroblasti e linfociti) nei tessuti infetti e da un'accentuata ipersensibilità cellulo-mediata.

Trasmissione

Trasmissione Contatto con persona infetta Presenza di batteri nelle goccioline di Flugge Ingresso: via aerea Diffusione a polmoni e/o altri organi Incubazione: 7-21 giorni Non sempre l’infezione causa la malattia

Cause che predispongono alla malattia tubercolare Ceppo di micobatterio Precedente esposizione Dose infettiva Stato immunitario dell’ospite

Patogenesi dell'infezione tubercolare Inalazione del batterio attraverso le goccioline di Flugge (3 bacilli) trasportati aspecificamente negli alveoli polmonari. 7-21 giorni dopo l’infezione replicazione nei macrofagi arrivo di nuovi macrofagi extravasali dal sangue periferico nuova fagocitosi inattivazione dei macrofagi. Infiltrazione linfocitaria e presentazione dell’antigene attivazione e liberazione di citochine. Risposta immunitaria cellulo-mediata controlla il microrganismo ma associata anche alla patogenesi della malattia. Macrofagi attivati e linfociti T secernono citochine (IL1, TNF, IFN γ) formazione del TUBERCOLO. Utilizzo dei macrofagi non attivati vicino ai tubercoli crescita del microrganismo e del tubercolo possibile invasione dei bronchi possibile invasione extrapolmonare. TUBERCOLOSI MILIARE

Patogenesi dell'infezione tubercolare Il centro del tubercolo fonde il batterio si replica rapidamente a livello extracellulare grosso carico antigenico necrosi e rottura della parete bronchiale cavità disseminazione in altre parti del polmone.

Sintomi principali della tubercolosi Febbre; Debolezza; Tosse; Dimagrimento; Sangue nell’ espettorato; Difficoltà respiratorie.

Tubercolosi miliare (tubercolosi ematogena) sedi anatomiche coinvolte: apparato genito-urinario, ossa e giunture ossee, linfonodi, peritoneo Tubercolosi osteo-articolare

Fattori di virulenza del Mycobacterium tubercolosis Non possiede i tipici fattori di virulenza (tossine, capsule, fimbrie), ma una serie di componenti strutturali e proprietà fisiologiche che contribuiscono alla virulenza e alla patologia della malattia

Fattori di virulenza del Mycobacterium tubercolosis Particolare meccanismo di invasione cellulare. Il bacillo si lega direttamente ai recettori per il mannosio sui macrofagi per la presenza del glicolipide mannosilato associato (LAM) o indirettamente mediante recettori per il complemento. Riduce la produzione di interferone gamma (in vitro) Crescita intracellulare. Dopo la fagocitosi, il microrganismo inibisce la fusione fagosoma-lisosoma probabilmente per l’azione di una proteina secreta dal batterio che modifica la membrana del fagosoma. Ambiente protetto per la crescita del microrganismo nel macrofago. Azione diretta nei confronti dei reattivi intermediari dell’ossigeno. -Glicolipidi, sulfatidi e LAM regolano in maniera negativa il meccanimo ossidativo.

Fattori di virulenza del Mycobacterium tubercolosis Complesso dell’antigene 85. Gruppo di proteine secrete dal batterio che legano la fibronectina. Possibile ruolo nell’evasione del microrganismo dal sistema immunitario e facilitazione nella formazione del tubercolo. I P O T E S I Lungo tempo di replicazione. Il sistema immunitario potrebbe non riconoscere rapidamente il microrganismo o non essere innescato propriamente. Alta concentrazione lipidica della parete cellulare. Impermeabilità e resistenza agli antibiotici, resistenza alla lisi osmotica, resistenza all’attacco del lisozima. Fattore cordale. Il fattore cordale e’ associato a ceppi virulenti di M. tubercolosis. Tossico per cellule di mammifero e inibitore della migrazione dei PMN. Ruolo non chiaro nella virulenza.

Mycobacterium tuberculosis: Profilassi Vaccino costituito dal M. bovis attenuato B.C.G. (bacillo di Calmette-Guerin). Non è un vaccino molto efficace e la sua protezione si riduce fortemente con gli anni. A causa della sua scarsa efficacia la vaccinazione non garantisce con certezza l'immunità dalla malattia

il vaccino non può impedire la riattivazione della malattia Mycobacterium tuberculosis: Profilassi il vaccino non può impedire la riattivazione della malattia non previene l’infezione ma attivo sulla malattia complica la lettura del test tubercolinico, usato per monitorare l’efficacia della terapia antibiotica.

Terapia Rifampicina Isoniazide Pirazinamide Etanbutolo o Streptomicina

> Bacillo non coltivabile in vitro. > Diagnosi: - esame clinico Mycobacterium leprae > Agente eziologico della lebbra, malattia cronica, clinicamente caratterizzata dalla presenza di lesioni granulomatose cutanee o mucose -» ulcerazioni. Lebbra tubercoloide: bacilli assenti o poco numerosi nelle lesioni cutanee ed organi interni; bassa infettività. Lebbra lepromatosa: numerosi i bacilli nelle lesioni, alta infettivita’, associata alle lesioni cutanee mutilanti. > La malattia si trasmette mediante inalazione o contatto con le lesioni. >  Bacillo non coltivabile in vitro. >  Diagnosi: - esame clinico - esame microscopico.

il batterio (bacillo di Hansen), infetta primariamente i macrofagi, le cellule endoteliali dei vasi e le cellule di Schwann a supporto dei neuroni nel sistema nervoso periferico. Il M. leprae manifesta un tropismo per i nervi periferici, causando le classiche deformazioni descritte e conosciute da anni.

Le lesioni appaiono come macchie bianche, con perdita di sensibilità, oppure come noduli multipli con ispessimento e pieghe della pelle. Più gravi sono le lesioni ai nervi periferici, le quali causano perdita di sensibilità, debolezza, atrofia

Dapsone in combinazione con Rifampicina Terapia Dapsone in combinazione con Rifampicina

Micobatteri non-tubercolari Sono contaminanti ambientali o parassiti di varie specie animali, occasionalmente in grado di infettare l'uomo immunocompromesso. La classificazione dei micobatteri non-tubercolari non è ancora ben definita, anche per la continua identificazione di "nuove" specie

M. kansasii su agar Middelbrook M. tuberculosis su agar Lowenstein-Jensen

Micobatteri atipici Batteri che causano forme simili alla tubercolosi, ma con decorso e risultati al test cutaneo decisamente atipici; Le infezioni da micobatteri atipici generalmente si contraggono da fonti naturali come acqua e suolo.