MICROBIOLOGIA E VIROLOGIA CLINICA

1 TERMINOLOGIA

Rapporto SIMBIONTICO di relazione tra microrganismo e uomo

-COMMENSALISMO nessuna specie trae beneficio né arreca danno all’altra

-MUTUALISMO flora batterica intestinale entrambe le specie traggono vantaggio

-PARASSITISMO una specie sfrutta e arreca danni all’altra = in base al danno causato il

rapporto simbiotico si avvicina al parassitismo

CONTAMINAZIONE l’ospite entra in contatto con il microrganismo

COLONIZZAZIONE il microrganismo si insedia stabilmente in un distretto dell’ospite

INFEZIONE non è sinonimo di malattia (si ha solo quando il patogeno arreca danni) si ha

quando il microrganismo si replica all’interno dell’ospite INFESTAZIONE è l’infezione da

metazooi (pidocchi)

TRASMISSIONE delle INFEZIONI : FONTI animate/inanimate da cui proviene il microrganismo

SERBATOI specie animali/insetti in cui il microrganismo si mantiene vivo nel tempo (es uccelli

acquatici = serbatoi virus influenzale) UOMO in alcuni casi è l’unico serbatoio per alcuni

patogeni (tifo-pertosse)

ZOONOSI microrganismi che risiedono in alcuni animali trasmissibili all’uomo ma l’uomo non

può trasmetterli ad un altro uomo (es virus rabbia)

PROVENIENZA degli AGENTI INFETTIVI : MADRE al figlio attraverso canale del parto,

placenta o allattamento; ANIMALI, AMBIENTE, L’UOMO STESSO.

Vie di trasmissione dell’infezione: ENDOGENE trasferimento di un patogeno da una sede

all’altra del nostro organismo (es candida) ESOGENE trasferimento del microrganismo

dall’esterno (animali o cibo contaminato diviso in TOSSINFEZIONE se l’agente eziologico è

presente dentro il cibo o INTOSSICAZIONE se nel cibo è presente la tossina batterica

responsabile) oppure per via aerogena, sessuale o traumatica.

VIE DI TRASMISSIONE DELL’INFEZIONE: oro fecale (legate alle vie di ingresso/uscita di

sostanze dal corpo), aerea, sessuale , per contatto diretto o via traumatica (ferite aperte)

VEICOLI di TRASMISSIONE feci, acqua, aria, mani, alimenti, fomiti (lenzuola asciugamani),

insetti, suolo , aria

VETTORI di TRASMISSIONE principali sono gli insetti perché pungendo individui sani e non

trasportano le infezioni

OSPITE si DIFENDE dal patogeno in modo fisico (CUTE+ MUCOSE si rinnovano, rappresentano

una barriera fisica all’entrata del aptogeno, pH acido + a.lattico prodotto da ghiandole

sudoripare o sebacee contrasta la crescita del patogeno), biochimico

(lisozimi/trasnferrina/rnasi) e con il sistema immunitario di tipo INNATO costitutivo e

aspecifico (in cui la flora microbica associata all’intestino, alle vie aeree e digerenti svolge un

ruolo essenziale nella stimolazione del s.i) + IMMUNITà ACQUISITA tipica di organismi

superiori più specifica.

2 INFEZIONI BATTERICHE PATOGENICITà capacità del batterio di indurre

un danno data dalla capacità di replicarsi in vivo(capacità di colonizzare e replicarsi) +

tossigenicità capacità di produrre tossine VIRULENZA grado di patogenicità associato al

genoma batterico/plasmidi/fagi

INVASIVITà capacità di adesione , di moltiplicazione, di penetrazione nell’ospite e produrre

sostanze nocive in base al microrganismo ci sono meccanismi diversi di invasività come

PNEUMOCOCCO causa danni per invasività senza produrre tossine, STAFFILOCOCCO causa

danni per invasività e produzione tossine, TETANO causa danni solo per produzione tossine.

ELEMENTI che AUMENTANO la PATOGENICITà capsule, flagelli, fimbrie + caratteristiche della

parete batterica (GRAM + maggiore strato di peptidoglicano rispetto ai GRAM -)

CAPACITà di ADESIONE fattori principali sono le ADESINE sulla parete o sui pili interagiscono

con recettori dell’ospite, FIMBIRE legano il mannosio delle glicoproteine , GLICOCALICE strato

esterno di fimbrie, ACIDI TEICOICI/LIPTEICOICI presenti sui gram +, PROTEINA M di adesione

degli streptococchi.

COME EVADERE le DIFESE dell’OSPITE : resistenza alla fagocitosi inibendo la chemiotassi (non

arrivano le cellule del s.i), inibendo l’osponizzazione da complemento/anticorpale, resistenza

all’ingestione dei fagociti grazie alla capsula, uccisione indiretta del fagocita dopo ingestione.

Esempi la PROTEINA A degli staffilococchi lega il Fc delle Ig impedendone il legame con il

recettore per il frammento costante sui fagociti, PROTEINA M attacca il fibrinogeno

impedendo l’attacco del complemento. ULTERIORI STRATEGIE di EVASIONE variazioni

antigeniche dopo splicing alternativo, esistenza di sierotipi diversi (batteri della stessa specie

con antigeni diversi) e utilizzo dei SIDEROFORI ovvero strategie molecolari del batterio per

sottrarre il ferro alle cellule dell’ospite e utilizzarlo per i propri processi.

COME DIFFONDERE all’INTERNO dell’OSPITE INVASINE = enzimi che alterano le matrici dei

tessuti consentendo una maggiore penetrazione COLLAGENASI (rompe collageno),

NEUROAMINIDASI (rompe acido sialico) IALURONIDASI (rompe acido ialuronico) EMOLISINE

(degradano globuli rossi)

PATOGENI: intracellulari facoltativi (sono in grado di replicarsi sia all’interno che all’esterno

delle cellule), intracellulari/extracellulari obbligati (virus intracellulari obbligati). I patogeni

extracellulari devono resistere alla fagocitosi ed evitare l’internalizzazione, quelli intracellulari

devono invece resistere alla lisi all’interno del lisosoma con varie strategie (impediscono la

fusione fagosoma-lisosoma, una volta internalizzati i patogeni causano morte del fagocita,

riescono ad entrare senza essere fagocitati).

PAI ISOLE di PATOGENICITà regioni cromosomiche spesso contenute nei plasmidi contenenti i

geni per l’espressione di fattori di virulenza/patogenicità che spesso richiede l’espressione

coordinata di più geni sulla stessa isola attivabili da un solo stimolo e trasferibili in blocco ad

un altro batterio. SPI isole di patogenicità della salmonella contengono geni per la virulenza

(produzione di tossine) e adesione alla parete intestinale – PAI di Helicobacter Pylori contiene

geni per la tossina VacA + citotossina CaG espresse contemporaneamente.

3 TOSSINE BATTERICHE di due tipi essenzialmente ESOTOSSINE proteine ad

azione tossica espulse all’esterno del batterio inducono la risposta anticorpale (ab anti tossina)

specifica, sono prodotte sia dai gram + che dai gram - (possono essere trasformate in

ANATOSSINE o TOSSOIDI ovvero conservano caratteristiche immunogeni che ma perdono

patogenicità) + ENDOTOSSINE prodotte dai gram – corrispondono alle LPS (lipide A) della

parete batterica non sono antigeniche poiché non causano una risposta immunitaria specifica

ma legano i recettori dei macrofagi/linfociti T inducendo produzione di IL-1, IL-6 TNF-α e

prostaglandine = L’effetto dipende dalla concentrazione della tossina causando febbre, dolori,

vasodilatazione fino allo shock e morte. Le ESOTOSSINE sono più potenti e specifiche ,

inducono la risposta immunitaria anticorpale e sono termolabili (tranne quelle dello

streptococco) vengono suddivise in CITOLITICHE (provocano citolisi) PANTROPE (agiscono su

tutte le cellule) ENTEROTOSSINE (prodotte dagli enterobatteri) o NEUROTROPE (agiscono sul

tessuto nervoso). Possono essere suddivise anche in base alla modalità di azione in TOSSINA A-

B, TOSSINA DISTRUGGI MEMBRANA e TOSSINA SUPERANTIGENE. Le esotossine con

meccanismo di azione A-B sono composte dalla componente A ad azione tossica e la

componente B di binding del bersaglio cellulare: sostanzialmente la B lega un recettore della

cellula consentendo l’internalizzazione della parte A che è una proteina ADp RIBOSILANTE

ovvero utilizza il ribosio prelevato dalla scissione dell’adenina dal NAD per attaccarlo a

proteine bersaglio: un esempio è la TOSSINA DIFTERICA che va a ribosi lare il fattore di

elongazione EF2 inattivandolo e bloccando la sintesi proteica . nel caso del COLERA la

componente A va a ribosi lare attivandolo l’ADENILATO ciclasi che sintetizza cAMP

determinando ad esempio la sintesi di canali per l’espulsione di acqua e Sali , nel caso della

TOSSINA BOTULINICA e TETANICA (neurotossine) la componente A ribosila l’adenilato ciclasi

protando a conseguenze diverse (in entrambi i casi alla fine si arriva alla morte per blocco dei

muscoli respiratori):

- BOTULINO blocca il rilascio di acetilcolina impedendo la contrazione = paralisi flaccida

del muscolo

- TETANO blocca il rilascio del neuorotrasmettitore inibitorio determinando una

continua stimolazione della contrazione associata a paralisi RIGIDA/SPASTICA

TOSSINE DISTRUGGI MEMBRANA possono essere proteasi (tagliano proteine esterne),

fosfolipasi (tagliano fosfolipidi) , simili a detergenti tensioattivi in grado di formare canali sullo

strato fosfolipidico determinando uscita di ioni e acqua.

SUPERANTIGENI si attaccano a ponte direttamente tra MHC II e recettore TCR dei linfociti

Thelper determinando l’attivazione massiccia e incontrollata di una risposta immunitaria

aspecifica.

4 RAPPORTI VIRUS-CELLULA

Virus = agente acellulato composto da proteine e materiale genetico patogeno intracellulare

obbligato (capace di replicarsi solo dopo l’infezione). Esistono vai tipi di rapporto che il virus

può instaurare a livello delle cellule ospiti:

-RAPPORTO PRODUTTIVO infetta cellule suscettibili (presentano recettori riconosciuti dal

virus) e permissive (contengono materiali biologici che permettono la replicazione del virus)

moltiplicandosi e provocando lisi della cellula con liberazione dei virioni

-RAPPORTO ABORTIVO infetta cellule suscettibili ma non permissive per la replicazione per

cui non si replica, la cellula ospite sopravvive ed elimina il materiale virale

-RAPPORTO LISOGENICO infetta cellule suscettibili ma non permissive per cui il virus non si

replica, la cellula non muore ma può subire trasformazioni ed il genoma virale si integra in

quello dell’ospite rimanendo in forma latente.

RAPPORTO PRODUTTIVO è costituito da varie fasi, c’è l’assorbimento del virus mediato dai

recettori sulla cellula, la penetrazione, la spoliazione (appropriazione dei meccanismi

replicativi), la replicazione, la maturazione (impacchettamento del genoma virale per

assemblare il virione) a cui segue infine la gemmazione per far uscire i virioni assemblati.

Le curve di crescita dei virus si calcolano in unità formanti placche vs tempo di replicazione

sono diverse in base al tipo di virus e dipendono dal tempo di replicazione (fino a 50 ore per

l’herpes virus) + diverse strategie re plicative utilizzate unite alla complessità del virus.

ASSORBIMENTO del VIRUS mediato dai recettori virali che sfruttano l’interazione con i

recettori delle cellule (solitamente glicoproteine comeCD4 dei Thelper usato da HIV) oppure

dei co-recettori come l’herpes virus della mononucleosi che utilizza il recettore per il

complemento dei linfociti B o il picornavirus che utilizza I-CAM1 recettore per le integrine.

PENETRAZIONE virus diversi utilizzano strategie diverse in base alla loro struttura più o meno

complessa:

-PICORNAVIRUS penetrano per endocitosi e liberano l’rna virale nella cellula

- virus influenzali dotati di pericapside penetrano per fusione con la membrana cellulare

-HIV sfrutta interazione Gb120 che lega il CD4 + GB41 che permette il legame con i

recettori per le chemochine (co-recettori)

In sostanza i virus dotati di pericapside penetrano per fusione con la membrana cellulare

oppure una volta internalizzati nell’endosoma vi si fondono (fusione pH dipendente) , quelli

senza pericapside come gli adenovirus penetrano solo per endocitosi e liberano il genoma virale

nel citosol.

MECCANISMI di REPLICAZIONE sono diversi in base alla tipologia di genoma del virus (RNA

ss, dsRNA, retrovirus a RNA, ssDNA o dsDNA):

-VIRUS a RNA + (il genoma è direttamente un messaggero) come nei picornavirus il genoma

viene subito tradotto in proteine del capside e proteine che consentono la replicazione virale

ad esempio proteine che trasportano l’rna a livello del nucleo dove viene sintetizzato il

filamento a rna opposto (-) da cui parte la sintesi di nuovo RNA virale da includere nei

capsidi in formazione a livello citosolico.

-VIRUS a RNA- (il genoma è un RNA antisenso con polarità opposta al messaggero) una volta

liberato nel citosol assieme a specifiche proteine contenute nel capside tali proteine consentono

la sintesi del filamento di RNA + che funziona da stampo per la replicazione di nuovo

materiale virale e da stampo per la traduzione delle proteine per l’assemblaggio del capside

-RETROVIRUS a RNA + la proteina retrotrascrittasi contenuta nel capside permette la sintesi

di DNA a partire da RNA in grado di integrarsi nel genoma dell’ospite: dal dna virale

integrato parte la trascrizione di RNA come genoma virale + traduzione di proteine per

l’assemblaggio del capside.

-VIRUS a DNA seguono il normale processo di replicazione del materiale genetico sfruttando

l’apparato re plicativo dell’ospite amplificato dall’utilizzo di particolari sistemi che alterano a

favore del virus i normali sistemi di replicazione della cellula, ad esempio possiedono specifiche

sequenze consenso per la dna polimerasi in grado di attivarla e attirarla, oppure liberano dal

capside proteine in grado di potenziare l’azione della polimerasi. Normalmente i virus a dna

possiedono GENI IMMEDIATI che codificano proteine attivatorie per la replicazione e GENI

TARDIVI che codificano proteine strutturali del capside. I geni tardivi e immediati presentano

un meccanismo di autoregolazione dove i prodotti dei geni immediati vanno a regolare la

traduzione di quelli tardivi: ad esempio l’herpes virus produce i geni immediati α che vanno ad

autoregolarsi impedendo la propria sintesi e attivano i geni tardivi β.

MECCANISMO di REPLICAZIONE del VIRUS dell’EPATITE B presenta un genoma dsDNA ad

anello semicompleto : una volta liberato nel nucleo la doppia elica viene completata e

successivamente trascritta in vari mRNA + un RNA specifico di lunghezza pari al dna

genomico che funziona da stampo (grazie alla retrotrascrittasi) per la sintesi del dna genomico

ad anello completo (successivamente degradato in parte ad anello semicompleto)

ASSEMLBAGGIO del VIRIONE avviene sia nel citosol, nel nucleo oppure all’esterno della cellula

(HIV) visualizzabile grazie alla formazione di inclusioni nucleari e citosoliche (che offrono anche

un primo criterio di classificazione dei virus). EFFETTI dei VIRUS sulla CELLULA possono essere

la formazione di SINCIZI (fusione delle membrane) o CITOLISI - risposte delle cellule ai

VIRUS mediate da IFN-γ stimolato dalla replicazione virale può attivare una ribonucleasi o

una chinasi per l’attivazione mediante fosforilazione del fattore EF2 che blocca la sintesi

proteica.

VIRUS ONCOGENI a RNA (retrovirus) o a DNA (papilloma virus, adenovirus, herpes virus)

determinano la trasformazione delle cellule infettate con sviluppo di neoplasia- 4 TIPI di

MECCANISMI di TRASFORMAZIONE

-virus codificano la proteina PROTONCOGENINA ad azione oncogenica che attiva gli oncogeni

cellulari

- l’inserimento del genoma virale (valido per i retrovirus) provoca una trans-attivazione degli

oncogeni (trans = si integra lontano dagli oncogeni)

- l’inserimento del genoma virale provoca una cis-attivazione degli oncogeni (cis = il genoma

si integra vicino agli oncogeni)

- il genoma virale codifica per proteine virali con funzioni oncogeni che alterate (V-ONC)

GEMMAZIONE & MATURAZIONE DEL VIRUS quelli senza pericapside non gemmano ma

escono per lisi, quelli dotati di pericapside gemmano fondendosi ed acquisendo la membrana

cellulare del plasma lemma o degli organelli intenri.

5 PATOGENESI delle INFEZIONI VIRALI

-penetrazione per vie aeree, nelle mucose gastriche-intestinali, attraverso la cute

(abrasioni/morso di animali) o nel circolo sanguigno (trasfusioni/punture). I virus possono dare

infezioni LOCALIZZATE se ristrette in un distretto specifico dell’organismo (es influenza e

papillomi affligono solo le mucose) o SISTEMICHE se , dopo una prima replicazione in cellule

suscettibili, diffondono in tutto l’organismo e provocano danno sia dove il virus si replica che

nei distretti dove migra anche dopo un certo periodo di tempo. COME si DIFFONDONO le

INFEZIONI SISTEMICHE? La diffusione del virus avviene per via linfatica, ematica o nervosa:

ad esempio il virus della poliomelite che si diffonde dai linfonodi al sangue fino all’encefalo

oppure il virus della rabbia che si diffonde nei nervi periferici sfruttando la trasmissione

nervosa. La diffusione del virus nei vari organi/distretti dipende dalla permissibilità delle

cellule mentre la sua eliminazione avviene attraverso le mucose orali o per via fecale.

EVOLUZIONE dell’INFEZIONE VIRALE : l’infezione virale può evolvere in forma ACUTA o

PERSISTENTE

- la FORMA ACUTA prevede un’evoluzione acuta in forma clinica (lascia i segni di malattia) o

sub clinica (non lascia segni di malattia) ma viene completamente eradicata = influenza

epatite B epatite A parotite

- nella FORMA PERSISTENTE il virus non viene eliminato = sono dovute a infezioni latenti

croniche o lente

1)infezione LATENTE il virus non si replica, il genoma persiste in alcune cellule e può replicarsi

nuovamente in qualsiasi momento, i soggetti affetti non trasmettono l’infezione e sono

asintomatici. L’andamento dell’infezione è simile ad un’infezione acuta con la differenza che

alla fine il virus non viene eliminato. ESEMPIO VIRUS della VARICELLA nella fase iniziale

dell’infezione risiede nelle cellule epiteliali, nella fase di latenza invade i gangli nervosi per poi

manifestarsi nuovamente sottoforma di zoster (dà il fuoco di s.antonio) nelle cellule epiteliali.

2)infezione CRONICA il virus si replica costantemente nei tessuti e gli individui affetti possono

trasmettere l’infezione ESEMPIO EPATITE C

3)infezione persistente LENTA il virus si replica ma i danni si sviluppano lentamente ESEMPIO

HIV i cui effetti possono manifestarsi dopo 10 anni.

Il virus provoca dei DANNI sia DIRETTI che INDIRETTI: i danni DIRETTI si hanno sul tessuto

dove il virus si replica come la necrosi dei tessuti o la trasformazione tumorale con

conseguenze gravi soprattutto a livello dei tessuti che non si rigenerano , i danni INDIRETTI

sono su base immunopatologia ovvero dovuti ad una risposta del sistema immunitario ad

esempio quando gli immunocomplessi si depositano, sviluppo di infiammazioni locali per

liberazione di molecole virali o sostanze liberate da cellule lisate , innesco di processi

autoimmuni per reazione contro antigeni virali simili ad antigeni self oppure per un’eccessiva

risposta T citotossica mirata alla distruzione massiccia di cellule infettate.

6 FARMACI ANTIBATTERICI

ASEPSI condizione di sterilità dell’uomo ottenuta mediante processi di ANTISEPSI

STERILITà assenza di batteri su oggetti inanimati ottenuta per DISINFEZIONE

METODI per ottenere STERILITà : FISICI calore, raggi UV, filtrazione + CHIMICI prodotti

disinfettanti ovvero reagenti ossidanti diretti o indiretti (es H2O2 disinfettante diretto,

ClCa2+ disinfettante indiretto poiché reagendo con l’acqua libera O2 ad azione ossidante)

FARMACI ANTIBATTERICI sostanze tossiche per i batteri a concentrazioni non tossiche per le

cellule eucariote suddivisi in

-ANTIBIOTICI naturalmente sintetizzati da organismi viventi (funghi e batteri)

-CHEMIOTERAPICI composti chimici di sintesi

-ANTIBIOTICI SEMISINTETICI

Sono tutte sostanze che hanno un’azione BATTERICIDA (uccidono il batterio) o

BATTERIOSTATICA (bloccano la replicazione batterica) dotate di uno spettro di azione

specifico per determinati microrganismi.

CATEGORIE di ANTIBATTERICI divisi in base all’azione

-INIBITORI della SINTESI della PARETE sono i β lattamici (es penicillina cefalosporina inibitori

delle β lattamasi) , acido clavulanico, sulbactan, tazobactan. I β lattamici sono costituiti da un

anello β lattamico centrale a cui è legato un gruppo R caratteristico che dà il nome

all’antibiotico (es benzil-penicillina) necessario per facilitare l’assunzione del farmaco: agiscono

bloccando la sintesi del peptidoglicano della parete impedendo la formazione di legami

intracatena tra gli a.a del peptidoglicano normalmente svolta dalla TRANSPEPTIDASI-

questo antibiotico si inserisce nella tasca della trans peptidasi bloccandola poiché presenta una

struttura simile al residuo di D-alanina del peptidoglicano. La VANCOMICINA agisce sempre

sulla sintesi della parete impedendo la formazione dei cross link tra le D-alanine del

peptidoglicano, la BACTRAMICINA inibisce la de fosforilazione undecaprenolo –trasportatore

di precursori del peptidoglicano- inattivandolo, la CICLOSERINA ha una struttura simile

all’alanina e impedisce la conversione delle L-alanine a D-alanine necessarie per formare i

dimersi di alanine del peptidoglicano.

-INIBITORI SPECIFICI della SINTESI della PARETE dei MICOBATTERI agiscono impedendo la

sintesi di acido micoico anziché peptidoglicano

-INIBITORI della SINTESI PROTEICA di tipo batteriostatico sono la GENTAMICINA o la

STREPTOMICINA che interagiscono con la subunità 30S del ribosoma bloccando la traduzione,

oppure l’ERITROMICINA interagisce con la subunità 50S del ribosoma bloccando

l’allungamento della catena peptidica

-ANTIMETABOLITI come il metotrexato o i sulfamidici impediscono il metabolismo dell’acido

folico

- INIBITORI della SINTESI di ACIDI NUCLEICI come la rifamicina che blocca sintesi di RNA

legando la rna polimerasi o il nalidixico che lega le girasi impedendo la sintesi di DNA.

RESISTENZA agli ANTIBIOTICI è di tipo INTRINSECO dovuta al fatto che il 60% degli

antibiotici è di origine naturale o ACQUISITA mediante mutazioni, trasformazioni,

trasduzione, coniugazione (=tutto ciò che permette lo scambio del materiale genetico). I

meccanismi di resistenza agli antibiotici sono di vario tipo

-modificazioni enzimatiche del farmaco (es enzimi che distruggono l’anello β lattamico)

-modificazioni dei sistemi di trasporto dell’antibiotico all’interno della cellula

-sviluppo di pompe attive per l’espulsione selettiva di antibiotici

- sviluppo di vie metaboliche alternative per i metaboliti, come a.folico, bersaglio degli

antibiotici.

TEST di SENSIBILITà AGLI ANTIBIOTICI sono la determinazione della MIC (concentrazione

inibente) attraverso diluizione in agar o in brodo o l’E-TEST. Per determinare la MIC con la

diluizione in brodo si allestisce una particolare miscela batterica a concentrazione nota pari a

0,5 standard di McFarland che conferisce un certo grado di torbidità alla coltura:

successivamente si aggiunge una concentrazione crescente di antibiotico in ogni provetta e

dopo piastra mento si valuta oltre quale concentrazione di antibiotico non si sviluppa crescita

batterica.

7 FARMACI ANTIVIRALI e RESISTENZA VIRALE

I farmaci antivirali sono difficili da sviluppare poiché vanno ad interferire con la replicazione

del materiale genetico, cosa che avviene in tutte le cellule = sono potenzialmente dannosi

anche a piccole concentrazioni, inoltre ci sono anche altri motivi che determinano il basso

grado di sviluppo di farmaci antivirali come il superamento dei controlli di sicurezza, la

mancanza di metodi di screening (mancano i modelli animali su cui fare ricerca), la mancanza

di metodi diagnostici efficaci unita al fatto che molti virus danno un’infezione molto veloce e

di breve durata. Oggigiorno i NUOVI FARMACI ANTIVIRALI vengono sviluppati effettuando

uno screening del meccanismo di azione del farmaco (si studia e si testa dove va ad agire il

farmaco sintetizzato artificialmente) , progettandolo in 3d ed effettuando un’analisi farmaco

cinetica di azione + saggio di tossicità in vivo (per vedere gli effetti nocivi).

Gran aprte degli antivirali presenti sul mercato sono indirizzati alla cura delle epatiti , HIV,

herpes e vengono somministrati prevalentemente per via orale (raramente sottocutanea

previa iniezione) con un trattamento breve (3 gg max) o lungo anche tutta la vita (hiv).

Possono essere somministrati da soli (MONOTERAPIA) o sottoforma di cocktail farmacologico

(MULTITERAPIA più farmaci insieme diretti contro bersagli diversi) = in questo caso è

importante valutare il possibile antagonismo tra due farmaci che , per essere funzionanti,

devono avere azione sinergica. L’efficacia del farmaco antivirale è quantificata dal IC50 ovvero

la dose inibente il 50% del virus + TI indice terapeutico dato dal rapporto tra la dose minima

con effetto tossico per la cellula/dose minima che inibisce la replicazione virale : l’indice

terapeutico viene utilizzato anche per confrontare l’efficacia di un farmaco che non deve mai

essere superiore a 1000 ovvero il farmaco deve essere efficace ma non nocivo. Inoltre un buon

farmaco antivirale deve essere solubile in acqua e stabile dal punto di vista chimico (ovvero

non deve essere subito degradato). I farmaci antivirali possono essere somministrati come PRO

DRUGS ovvero in forma inattiva che si attivano una volta all’interno delle cellule bersaglio o

come DRUGS cioè direttamente in forma attiva. BERSAGLI PRINCIPALI degli ANTIVIRALI

sono le fasi del processo di infezione ovvero assorbimento, penetrazione, spoliazione,

trascrizione, gemmazione e integrazione del genoma in quello dell’ospite:

-FARMACI ANTI REPLICAZIONE solitamente sono analoghi delle basi (Aciclovir) presentanti

zuccheri modificati

-FARMACI ANTI ASSORBIMENTO arlidone blocca l’assorbimento dei picornavirus bloccando la

proteina di membrana responsabile della disgregazione del capside

-FARMACI anti FUSIONE in studio per l’HIV come il recettore CD4 solubile per HIV che in

vitro dirotta il legame di HIV verso il recettore sintetico anziché quello presente sulle cellule (in

realtà non funziona poiché il virus usa anche dei co recettori per l’infezione ed inoltre questo

recettore solubile va ad interferire con le altre attività vitali delle cellule). ANTI CO

RECETTORE AMD 3100 lega il corecettore CXCR4 usato da HIV anche se a lungo provoca

effetti tossici sulle cellule.

-ANTI REPLICAZIONE di HERPES VIRUS il più famoso è l’aciclovir che blocca la dna

polimerasi poiché è un analogo non fosforilato della guanosina = viene assorbito più facilmente

solo nelle cellule bersaglio dotate di una specifica chinasi che può fosforilarlo per trasformarlo

nella forma attiva una volta in forma attiva viene utilizzato per sintetizzare nuovo dna ma

essendo un analogo della base azotata impedisce la terminazione della catena (TERMINATORE

DI CATENA SPECIFICO).

-ANTI REPLICAZIONE di CMV è il ganciclovir di struttura e funzionamento simile all’aciclovir

solo che agisce sulla replicazione del citomegalovirus- MECCANISMI POSSIBILI di

RESISTENZA ai farmaci anti-replicazione sono le mutazioni dl gene per la chinasi specifica in

modo tale da avere una proteina finale diversa che non riconosce più l’antivirale per

trasformarlo nella forma attiva.

-TERMINATORI della TRASCRIZIONE e della RETROTRASCRIZIONE come l’ADEFOVIR un

analogo della citosina

-INIBITORI della SINTESI di BASI AZOTATE come la RIBAVIRINA analogo della guanosina che

viene fosforilata una volta all’interno della cellula bersaglio dove, attivandosi, va a bloccare la

deidrogenasi che produce ribonucleotidi o desossiribonucleotidi = inibisce sia replicazione che

trascrizione

FARMACI ANTIVIRALI CONTRO HIV sono stati elaborati contro tutte le fasi del virus

a) Inibitori nucleosidici della trascrittasi inversa NRTI sono analoghi delle basi che bloccano

la retro trascrizione

b) Inibitori non nucleosidici della trascrittasi inversa NNRTI proteine che legano la

retrotrascrittasi

c) PRI inibitori delle proteasi per la maturazione del virus

d) INIBITORI della FUSIONE come T20 ovvero un peptide che, una volta inserito

all’interno delle cellule bersaglio, impedisce fisicamente l’avvicinamento delle membrane

del pericapside e della cellula

FARMACI ANTIVIRALI CONTRO L’INFLUENZA hanno come bersaglio le proteine di fusione

(HA), la pompa ionica M2 che crea il pH ottimale per la fusione o la NEUROAMINIDASI che

taglia la cellula bersaglio. L’antivirale diretto contro M2 è l’AMANTAVINA che blocca

fisicamente la formazione del poro di membrana, l’antivirale della neuroaminidasi è lo

ZANAMIVIR ovvero un analogo dell’acido sialico bersaglio principale della neuroaminidasi .

8 VACCINI ANTIVIRALI basati sul principio dell’immunizzazione primaria = sviluppo

di anticorpi contro il virus previa somministrazione di piccole dosi di antigene

CENNI STORICI XI secolo tecnica della vaiolizzazione = prelevare tessuto dalle lesioni provocate

dal vaiolo e inalazione, 1749 intuizione di Jeneur sui contadini che venivano a contatto con

mucche affette da vaiolo = sviluppano lesioni cutanee ma senza malattia mortale lo stesso

Jeneur si inocula il virus del vaiolo dalle pustole dei contadini e non sviluppa malattia, 1885

PASTEUR inventa il vaccino (il nome deriva infatti da Vacca relativo alla scoperta di Jeneur).

Esistono due tipi di vaccini: quelli che colpiscono il virus in quanto tale e quelli diretti contro le

molecole espresse dalle cellule infettate. La vaccinazione induce un’IMMUNITà STERILIZZANTE

ovvero dà protezione completa contro il virus oppure un’IMMUNITà PARZIALMENTE

PROTETTIVA cioè che protegge solo dalla malattia ma non dall’infezione (es vaccini

antinfluenzali) = inoltre il vaccino permette lo sviluppo di anticorpi neutralizzanti diretti

contro antigeni del virus unito alla memoria immunologica. Il virus penetra essenzialmente

dalle mucose e si diffonde per via sanguigna, è inoltre in grado di evadere le difese primarie

del S.I replicandosi in zone che non vengono raggiunte dal sistema immunitario e producendo

proteine antigeniche diverse ad ogni infezione , oppure attaccando direttamente le cellule del

sistema immunitario.

IMMUNIZZAZIONE: ATTIVA attraverso il vaccino che stimola il sistema immunitario,

PASSIVA con effetto a breve termine non conferisce memoria immunologica basata sulla

somministrazione diretta di Ig o cellule T già reattive nei confronti dell’antigene virale

(SIERO).

COMPOSIZIONE del VACCINO virus intero o molecole antigeniche del virus + adiuvanti (es

squalene) per facilitare l’ingresso nell’organismo, un buon vaccino deve conferire immunità

sterilizzante in più deve essere a basso costo e facile da somministrare. PROBLEMATICHE in

molti casi i vaccini sono difficili da produrre su ampia scala oltre al fatto che molti virus sono

soggetti a continue mutazioni e possibili salti di specie. I vaccini, in base alla composizione,

vengono suddivisi in 4 tipologie principali:

-VACCINI VIVI ATTENUATI (influenza-morbillo-epatite) composti cioè da virus vivi ma mutati

nei determinanti fondamentali che conferiscono patogenicità (sono vivi, immunogeni ma non

patogeni) . Prodotti essenzialmente in animali o cellule virali in coltura attraverso la

ripetizione delle infezioni fino a quando , per mutazioni spontanee, il virus perde i

determinanti patogenici oggi si utilizzano i sistemi di espressione eterologa basati sulla

tecnologia del dna ricombinante (si va a mutare direttamente il genoma a livello del dna) .

BENEFICI: il virus si replica ma in modo attenuato, le progenie sono prodotte solo nella sede di

inoculo, se si sviluppa malattia è clinicamente irrilevante e possono essere somministrati per

via orale o per iniezione. SVANTAGGI: possono retro mutare e trasformarsi in virus attivi

-INATTIVATI composti da virus inattivati mediante formalina o detergenti che disgregano il

virus in tante componenti = si mantengono attivi gli antigeni ma si perde l’infettività (il virus

non replica) . VANTAGGI: il virus non si replica SVANTAGGI: il virus potrebbe riattivarsi

aggregandosi nuovamente, necessitano di essere somministrati assieme agli ADIUVANTI ovvero

sostanze come Sali di alluminio o liposomi in grado di consentire una liberazione graduale

dell’antigene (altrimenti verrebbe subito eliminato dal S.I), mantenere la corretta struttura

dell’antigene, richiamare il S.I nel sito di inoculo. Un ulteriore svantaggio è rappresentato dal

fatto che necessitano di un richiamo circa 2-3 anni dopo il primo inoculo.

ESEMPIO IL VACCINO PER LA POLIOMELITE sia ATTENUATO che INATTIVO: quello

attenuato ha il vantaggio di sviluppare un’immunità sistemica e intestinale, costa poco e basta

un solo inoculo mediante somministrazione orale + svantaggio di non poter essere

somministrato a persone immunocompromesse, quello INATTIVATO è più sicuro ed efficace

ma non sviluppa immunità intestinale e richiede somministrazione intramuscolo

-VACCINI a SUBUNITà si utilizza l’antigene di un virus ottenuto mediante purificazione

diretta dalle cellule infettate o prodotto attraverso il dna ricombinante = si isola il gene per

l’antigene di interesse si fa produrre in E.Choli attraverso il vettore di espressione e si purifica

(esempio vaccino per l’epatite B utilizza antigene capsidico ABsAG).

-VACCINI a DNA si inocula direttamente il dna virale che produce l’antigene nelle cellule

umane sottoforma di plasmide il plasmide viene inoculato attraverso i liposomi, incapsulato

o con una pistola ad aria compressa (GENE GUN) direttamente nel citosol delle cellule

muscolari in questo modo si evita la degradazione da parte delle nucleasi cellulari.

VANTAGGI molto efficace SVANTAGGI possibile risposta immunitaria verso il vettore.

VACCINI SPERIMENTALI ottenuti per GENETICA INVERSA come il vaccino per l’influenza

ottenuto attraverso la creazione di plasmidi contenenti dna di un gene specifico + sequenza

antisenso opposta con i rispettivi promotori: in questo modo si producono 8 plasmidi così

strutturati ognuno dei quali contiene un diverso antigene del virus , una volta transfettati

consentono l’espressione sia delle proteine virali che del genoma virale ricomposto VANTAGGI

non è necessario infettare le cellule animali ma si possono produrre in vitro.

VACCINI ANTI HIV difficili da realizzare vista la complessità e mutagenicità del virus (sono

stati costruiti vaccini contro qualsiasi elemento del virus!) ultimamente è stato costruito un

vaccino terapeutico basato sulla proteina TAT che impedirebbe la replicazione virale

impedendo il legame con la polimerasi.

9 DIAGNOSTICA MICROBIOLOGICA E VIROLOGICA NELLE

BIOTECNOLOGIE

Perché fare diagnosi? Per individuare il microrganismo, per adottare una terapia adeguata,

per individuare “casi sentinella” nel corso delle epidemie e fare prevenzione, per effettuare

stime epidemiologiche di un’infezione. DIAGNOSI EZIOLOGICA si base sull’individuazione del

patogeno responsabile della malattia, occorre per prima cosa dimostrare l’infezione, associare

l’infezione alla presenza del patogeno ed effettuare un follow up del paziente per vedere la

progressione della malattia.

Due tipi di DIAGNOSI: DIRETTA si ricerca nell’organismo l’agente eziologico o le sue

componenti, INDIRETTA non si cerca l’agente infettivo ma la dimostrazione della presenza di

infezione (=ricerca anticorpale).

DIAGNOSI INDIRETTA le prime Ig ad attivarsi sono le IgM (fino ad un mese di permanenza)

seguite poi dalle IgG a permanenza più lunga: in base a cosa si vuol verificare si vanno a

ricercare le diverse classi anticorpali

-presenza di IgM nel siero infezione in atto o sviluppata di recente

-presenza di IgG infezione contratta in passato , la distinzione si fa analizzando due

campioni di sangue e solo quando le IgM del secondo campione aumentano di 4 volte si può

dire che il paziente ha un’infezione in atto (se non si verifica l’aumento significa che si tratta

di un’infezione contratta in passato di cui è rimasta traccia).

SAGGI SIEROLOGICI per la DIAGNOSI INDIRETTA sono il test di agglutinazione, test di

precipitazione, test di fissazione del complemento, test di neutralizzazione + saggi

immunologici ELISA o immunofluorescenza. SVANTAGGI della diagnosi indiretta: non si

distinguono le riattivazioni del virus (ci possono essere flasi positivi), non si può utilizzare nei

soggetti immunodepressi, è difficile disporre del siero prelevato in fase acuta dell’infezione.

VANTAGGI: costi contenuti, semplicità di esecuzione e velocità di analisi

DIAGNOSI DIRETTA si basa su metodi convenzionali come l’isolamento e la coltura dell’agente

eziologico per identificarlo, o metodi rapidi come l’osservazione al microscopio o la ricerca di

antigeni/materiale genomico. I CAMPIONI su cui si effettua la diagnosi diretta sono diversi in

base alla patologia, possono essere feci,urina,pus,secrezioni mucose basta che siano prelevati dal

sito di infezione e prima dell’inizio della terapia (necessitano di un’accurata conservazione).

ISOLAMENTO dei BATTERI per la maggior parte si esegue un piastra mento su terreni di

coltura sia standard, che selettivi o arricchiti che ci permettono di tipizzare e osservare il

batterio- l’identificazione vera e propria si fa con un’analisi al microscopio o con le

colorazioni specifiche per poi passare all’analisi del metabolismo (aerobio/anaerobio) e delle

caratteristiche biochimiche.

ISOLAMENTO dei VIRUS si fa su colture cellulari sia primarie (cellule con stesse caratteristiche

del tessuto da cui vengono prelevate) che linee cellulari (cellule tumorali o immortalizzate che

non mantengono le stesse caratteristiche del tessuto di origine) in grado di crescere in

monostrato o in sospensione. Per IDENTIFICARE i VIRUS si valutano le CPE ovvero le diverse

degenerazioni cellulari come i sincizi o le inclusioni per poi procedere all’analisi genomica

(ibridazione con sonde molecolari o pcr) o analisi delle caratteristiche antigeniche mediante

reazioni sierologiche in cui si utilizzano anticorpi monoclonali.

RICERCA di MATERIALE GENETICO si fa quando il virus non è coltivabile perché si sviluppa

lentamente o perché è potenzialmente dannoso le metodiche sono la PCR o l’analisi degli

RFLP oppure la tecnica BRANCHED CHAIN in cui il genoma virale viene estratto dal

campione in esame per poi essere assorbito da una piastra contenente sonde specifiche per i

geni virali si aggiungono gradualmente altre sonde che permettono la costruzione di una

sorta di castello per l’amplificazione del segnale.

10 STAFFILOCOCCHI gram + anaerobi facoltativi catalasi + abitano la flora della

pelle e della mucosa nasale, hanno una tipica forma a grappolo di uva rotondeggiante.

Causano più dell’80% delle infezioni suppurative (cioè che causano pus) dando infezioni

respiratorie o intossicazioni alimentari per produzione di tossine. Lo staffilococco più comune è

l’AREUS che penetra dalle mucose e può diffondersi per via sanguigna determinando polmoniti

o meningiti: il meccanismo di azione patogena è basato sulla produzione di tossine

(enterotossine termoresistenti assunte anche attraverso il cibo contaminato) i sintomi classici

sono nausea e vomito mentre la sindrome più pericolosa è quella indotta da shock tossico

poiché le tossine si comportano da superantigeni. La patogenicità di questo batterio è in realtà

multifattoriale poiché non solo il batterio produce tossine ma anche altre proteine enzimatiche

per sfuggire alla fagocitosi + fattori di adesione alle mucose che ne aumentano la virulenza.

Una strategia particolare è rappresentata dalla PROTEINA A sulla superficie del batterio in

grado di legare il Fc delle Ig neutralizzando l’azione opsonizzante degli anticorpi. Tra i vari tipi

di tossine prodotte ci sono tossine citolitiche, enterotossine (causano perdita di liquidi a livello

intestinale), tossine epidermolitiche (agiscono sulla cute determinando il distacco delle cellule) e

tossine pirogeniche che causano lo shock tossico RESISTENZA DELLO STAFFILOCOCCO agli

antibiotici beta lattamici poiché producono l’enzima beta lattamasi in più producono penicilli

nasi in grado di degradare la penicillina o proteine che legano la penicillina bloccando l’azione

dell’antibiotico. IDENTIFICAZIONE positività alla colorazione di gram, positività alla catalasi (si

aggiunge in piastra H2O2 se avviene reazione si visualizzano delle bollicine) eventualmente si

procede con analisi più approfondite su agar sangue e rispetto alla fermentazione del

mannitolo per contraddistinguere il ceppo (esempio l’areus è emolitico e provoca pigmenti

gialli su agar sangue mentre l’epidermis non è emolitico ma fermenta il mannitolo. TERAPIA

somministrazione di vancomicina.

11 STREPTOCOCCI gram+,capsulati, catalasi - , struttura a catenelle o coppie (lo

streptococcus pneumonie è disposto a catenelle doppie). CLASSIFICAZIONE in base all’emolisi

su agar sangue + classificazione in gruppi di Lancefeld A B D + gruppo dei pneumonie e

viridans (causano carie dentale) in base all’antigene di superficie. In base all’emolisi , che si

verifica facendoli crescere su una piastra di agar sangue, si suddividono in tre categorie:

-α danno emolisi parziale con alone verde (vi fanno parte i pneumonie + viridans)

-β emolisi completa di colore bianco (gruppi di lancefeld B A)

-γ non danno emolisi (non ci sono aloni)

GRUPPO A STREPTOCOCCO PYOGENES causa infezioni suppurative sia di tipo invasivo

(betteremia causa sindrome da shock tossico) che non invasivo (faringiti). La patogenicità è

data dalla TOSSINA PIOGENICA che agisce come superantigene + presenza di fimbrie e

proteina M che lega il fibrinogeno e impedisce la fagocitosi + presenza di acidi teocoici +

capsula che protegge dalla fagocitosi. Esempi di malattie causate dallo s.pyogens

-SUPPURATIVE scarlattina e faringite

-NON SUPPURATIVE febbre reumatoide (scatenamento di una risposta autoimmune contro

tessuti che hanno antigeni di superficie simili alla proteina M) , glomerulo nefrite acuta dovuta

alla precipitazione di immunocomplessi.

ISOLAMENTO e IDENTIFICAZIONE dopo aver distinto le colonie in base all’emolisi si aggiunge

bactracina per caratterizzare le colonie beta emolitiche oppure si ricerca direttamente il tipo

di antigene di superficie. TEST RAPIDO di IDENTIFICAZIONE tampone contenenti anticorpi

anti batterio associati a liposomi che, in presenza del batterio, formano un complesso visibile

TEST SIEROLOGICI utilizzando anticorpi anti streptolisina O del batterio che causa lisi dei

globuli rossi (se il campione è contaminato dal batterio non si vede l’emolisi) tipizzazione

successiva mediante PCR e sequenziamento del gene per la proteina M.

STREPTOCOCCI del GRUPPO B danno meningiti e, vivendo nella flora vaginale, si

trasmettono per contatto sessuale IDENTIFICAZIONE attraverso il test della beta emolisi su

areus = si mette lo s.aureus in piastra su agar sangue poiché dà un’emolisi parziale, se

aggiungendo il campione contaminato da streptococci del gruppo B abbiamo un incremento

dell’emolisi, significa che il campione è contaminato

ENTEROCOCCI abitano la flora intestinale danno infezioni urinarie o endocarditi post-

operatorie , resistono agli antibiotici comuni

STREPTOCOCCI VIRIDANS danno carie dentale e non sono raggruppabili

STREPTOCOCCI PNEUMONIAE causa polmonite in seguito ad infezione virale delle vie aeree

superiori, danno α emolisi e non hanno antigeni di superficie identificabili con l’utilizzo di

optochina che distrugge i ceppi non resistenti. Esiste un vaccino per lo streptococcus

pneumoniae mentre la terapia si basa sulla somministrazione di penicillina.

12 MYCOBATTERI agenti eziologici della tubercolosi, si presentano in forma allungata e

quando crescono in gruppo, il componente dello strato esterno (il cosiddetto fattore

CORGALE) rimane attaccato agli altri batteri creando delle strutture simili alle ife dei funghi.

Possiedono una parete batterica ricca di glicolipidi (acidi Nicoici) a formare uno strato cerato

protettivo questa caratteristica li rende ben distinguibili dagli altri gram+. CLASSI di

MICOBATTERI

-M.BOVIS presente nei bovini e positivo allo skin test assieme al m.tubercolosis forma il

m.tubercolosis complex

-M.LEPRAE causa la lebbra

-M.AVIUM fa parte dei MOTT (micobatteri che non appartengono al gruppo della tubercolosi)

ed è frequente nei pazienti affetti da AIDS.

TRASMISSIONE della TUBERCOLOSI avviene per contatto umano mentre la PATOGENESI

prevede un’infezione a livello degli alveoli polmonari, una risposta macrofagica alveolare che

non riesce ad eliminare il batterio , richiamo di altre cellule del S.I con formazione del

granuloma: alla fine se il batterio non viene eliminato rimane in forma latente clinica e si

diffonde per via sanguigna nei tessuti come ossa reni e meningi formando ammassi granulari

dannosi.

DIAGNOSITCA di TBC skin test utilizzando l’antigene PPD, RX toracica per individuare i

granulomi, coltura in laboratorio + pcr per una diagnosi più rapida. CURA è un antibiotico

combinato per 9 mesi o eventualmente VACCINO PREVENTIVO utilizzando la componente

della parete del m.bovis. Nell’ambito della diagnosi è importante isolare il micobatterio

tubercolosis da altri batteri che ne rallentano la crescita e coltivarlo su terreni sia solidi che

liquidi si possono utilizzare anche terreni alternativi come i terreni radioattivi, fluorescenti o

effettuare un’ EMOCOLTURA per ricercare il batterio direttamente nel sangue di pazienti

immunodepressi. In alternativa si possono utilizzare altri metodi identificativi tra cui sonde,

pcr, HPLC degli a. micoici (distinti in base alla lunghezza e alle ramificazioni danno profili

cromatografici diversi).

12 ADENOVIRIDAE virus che causano malattie respiratorie, gastroenterite e

congiuntivite + inducono tumori nei mammiferi (nell’uomo non è ancora stato dimostrato)

ultimamente è stato scoperto il meccanismo di splicing grazie agli sutdi condotti su questi

virus + vengono usati come vettori nella terapia genica. CLASSIFICAZIONE in

MASTADENOVIRUS (infettano mammiferi incluso l’uomo, divisi in 50 sierotipi raggruppati in

7 classi in base alla capacità di emaglutinazione parziale o completa) e AVIANADENOVIRUS

(infettano gli uccelli).STRUTTURA virus icosaedrico a dsDNA con capside composto da 252

capsomeri di cui pentoni al centro dei quali si trova una fibra + esoni che determinano il

sierotipo). GENOMA 5 ORF codificanti per proteine immediate precoci, proteine precoci,

proteine tardive all’estremità 5’ è presente la proteina TP che attiva la replicazione in più

esistono vari tipi di proteine precoci codificate da ORF E tra cui proteine con attività trans

attivante, proteine che inducono la fase S, proteine che bloccano l’apoptosi, modulano la

risposta dell’ospite alle infiammazioni e regolano la trascrizione. Per la PENETRAZIONE sulla

cellula bersaglio utilizzano il recettore CAR che interagisce con le fibre + corecettore ALFA-

BETA INTEGRINA che interagisce con la base dei pentoni inducendo l’endocitosi il genoma

penetrato nel nucleo inizia la trascrizione di geni precoci e tardivi la fuoriuscita dei virioni

avviene per lisi cellulare.

CICLO REPLICATIVO le due eliche si separano e una polimerasi cellulare copia uno dei

filamenti mentre l’altro filamento circola rizza grazie alle estremità complementari

consentendo la replicazione del secondo filamento (c’è cooperazione tra proteine cellulari e

virali durante la replicazione del virus). EFFETTI SULLA CELLULA OSPITE lisi cellulare, il virus

si studia coltivandolo su cellule di embrione di scimmia.

PATOGENESI gastroenteriti infantili divise in vari gruppi tra cui il 40 ed il 41 sono le più

acute ed hanno un’incubazione di 1-2 settimane. Lo sviluppo della gastroenterite è favorito da

stress e fattori traumatici mentre i pazienti immunodepressi sviluppano patologie più gravi.

Congiuntiviti= infezioni all’occhio (solitamente uno solo)

SERBATOI di INFEZIONE non sono noti serbatoi di infezione animale mentre la

TRASMISSIONE avviene per contatto con acqua contaminata o contatto con secrezioni

corporee.

ISOLAMENTO ed IDENTIFICAZIONE attraverso analisi del siero e analisi di emoaglutinazione,

esiste un vaccino sierotipo specifico mentre i sottogruppi 2 e 5 sono usati come vettori perché

ben tipizzati , agiscono anche su cellule quiescenti e producono proteine attivatrici della

replicazione

13 ORTOMIXAVIRIDAE sono i virus dell’influenza, causano sindromi respiratorie

acute e altamente contagiose, si diffondono come epidemie ricorrenti ad intervalli regolari più

frequenti in soggetti anziani, bambini e persone compromesse fisicamente. CLASSIFICAZIONE

in 5 gruppi : VIRUS dell’INFLUENZA A,B,C THOGOTOVIRUS e ISAVIRUS. L’influenza A è a sua

volta divisa in 16 sottogruppi in base alla glicoproteina HA (emoaglutinina) e 9 sottogruppi in

base alla neuroaminidasi nomenclatura attuale prevede tipo di gruppo-città di

provenienza-numero di isolamento-sottotipo-anno ed eventualmente tipo di animale da cui

provengono. STRUTTURA virus a ssRNA - di forma ovoidale dotato di pericapside + otto

capsidi elicoidali (ognuno contenente 8 segmenti di RNA-) ogni segmento codifica per una

proteina specifica . MOLECOLE IMPORTANTI PER L’INFEZIONE sono HA emoaglutinina e NA

neuroaminidasi che permettono l’infezione specifica delle cellule bersaglio: l’HA interagisce con

il recettore per l’ acido sialico cambiando conformazione e favorendo l’endocitosi pH

dipendente il cambiamento di pH a livello del citoplasma favorisce il distacco dei

frammenti di RNA dal capside che giungono nel nucleo dove ha inizio il re plicativo l’RNA –

viene replicato e trascritto grazie alle polimerasi virali che tagliando i capi degli mRNA

cellulari si forniscono di primer per la replicazione. Successivamente le proteine NP e M1

portano il genoma trascritto a RNA nel citoplasma dove si assemblano i virioni che fuoriescono

per gemmazione acquisendo l’emoaglutinina e la neuroaminidasi delle cellule bersaglio.

TRASMISSIONE e PATOLOGIA per via respiratoria , ha un’incubazione di 48-72 ore e si

trovano nei serbatoi animali come uccelli acquatici selvatici in cui il virus si trasmette all’uomo

attraverso la via oro fecale. Patologia il virus causa lisi delle cellule per replicazione e la

diminuzione della mucosa respiratoria facilita l’insorgenza di infezioni batteriche .

CAPACITà di MUTAZIONE: ANTIGENIC SHIFT poiché il genoma è frammentato in una cellula

confettata si può formare un virione misto dato dall’unione di più frammenti di virus (ci può

essere cambiamento totale di almeno un segmento causa insorgenza di pandemia)

ANTIGENIC DIFT inserzione casuale di una mutazione (cambiamento di pochi nucleotidi

origine dei diversi ceppi influenzali che mutano ogni anno).

DIAGNOSI tampone orofaringeo + tipizzazione e isolamento in uova di uccello VACCINO

esistente attivo al 70% intero inattivato o a subunità. CURA antivirali contro la proteina M2,

inibitori del rilascio del nucleo capside nel citoplasma, inibitori della neuroaminidasi.

14 RETROVIRIDAE virus dotati di retrotrascrittasi inversa che permette la sintesi di

dna dall’Rna, materiale genetico in grado di integrarsi stabilmente nel genoma e provocare

tumori

CLASSIFICAZIONE in RETROVIRUS ONCOGENI di forma C (virione centrale ha nucleo

elettron denso), LENTIVIRUS (HIV leucemia aviaria) non danno neoplasie ma attaccano il S.I e

nervoso con forma D (nucleoide allungato a forma di cono) e SPUMAVIRUS senza apparente

azione patogena hanno effetto citolitico spumoso in vitro.

STRUTTURA virus : genoma a ds RNA a polarità positiva (due copie di rna +) , dotati di

pericapside con proteine di membrana tipiche, proteine della matrice dove il materiale

genetico è ancorato alle proteine del capside, inoltre all’interno sono presenti proteasi,

integrasi, la retrotrascrittasi e proteine transattivatrici e di trasporto dellmRNA. Il genoma

presenta una sequenza ripetuta 5’UTR- sito di legame per la RNA polimerasi-sequenza

GAG(antigene di membrana)POL(polimerasi trascrittasi inversa)ENV(proteine dell’envelope)-

3’UTR.

FASI dell’INFEZIONE (HIV)

1) Molecola di superficie S1 interagisce con CD4 dei linfociti T

2) Cambiamento conformazionale che permette l’interazione con il recettore per le

chemochine CCR5 (macrofagi) o CXR4(granulociti)

3) Fusione pH indipendente

RETROVIRUS: ECOTROPICI se crescono solo sulle cellule prelevate dall’ospite, XENOTROPICI se

crescono anche su cellule di tessuti o origine diversa, ANFITROPICI se crescono su qualsiasi tipo

di cellule.

CICLO REPLICATIVO

1) Retro trascrizione usando la rt polimerasi + primer fornito dai tRNA cellulari

2) Integrazione del dna prodotto a livello del genoma dell’ospite (pro virus)

3) Replicazione virale e traduzione delle proteine grazie alla proteina di trans attivazione

TAC

4) Assemblaggio del virione nella zona citoplasmatica dove si accumulano le proteine di

ancoraggio

5) Gemmazione

RETROVIRUS ONCOGENI acuti o cronici divisi in ESOGENI (retrovirus veri e propri come

quello della leucemia umana trasmissibile per via sessuale o contatto tra fluidi biologici) ed

ENDOGENI cioè integrati come pro virus difettivi nelle cellule trasmissibili come caratteri

ereditari, non associati a patologie poiché incapaci di replicarsi.

LENTIVIRUS virus dell’HIV e della leucemia felina e bovina dove HIV è suddiviso in tre gruppi

HIV M major, HIV N non major e HIV 0. Hiv è altamente mutageno ed elude il S.I perché si

replica e muta nei santuari immunologici non raggiungibili diagnosi test elisa,

immunoblotting del siero associato a conta dei CD4.

15 VIRUS delle EPATITI HP infettano specificatamente gli epatociti causando

epatiti virali di 7 categorie con sintomi clinici simili, si suddividono in base alle vie di

trasmissione

-via ORO FECALE HPA e HPE

-via parenterale HPB HPC HPG

I virus delle epatiti appartengono a varie famiglie e possono causare sia epatiti acute

(specialmente HPA) con tempo di incubazione fino a 40 gg, che epatiti croniche (HPC) con

incubazione fino a 3 mesi

HPA appartiene alla famiglia dei picornavirus , virus a RNA- dotato solo di pericapside causa

un aumento delle transaminasi durante la fase acuta + sviluppo di Ab specifici contro antigeni

di membrana esiste il vaccino inattivato consigliato alle persone a rischio

HPE appartiene alla famiglia dei calciviridae a RNA +, ha diffusione endemica causa aumento

delle transaminasi, aumento di viremia rilevabile nelle feci seguito da aumento di Ab IgG e IgM

non esiste vaccino né una cura specifica se non a base di antivirali

HPB virus a dna semicompleto circolare causa epatite acuta producendo veri e propri

aggregati di antigene attaccati dal s.i (modalità per distrarre il S.I dal vero bersaglio) , in

alcuni casi può cronicizzare determinando necrosi epatica e morte.

HPD virus definito agente delta atipico poiché coinfetta assieme al B che produce l’antigene

HBsAG necessario per la sua replicazione. Il genoma è a RNA- circolare molto piccolo

codificante solo per l’antigene delta del capside.

HPC virus a RNA+ causa epatiti post- trasfusionali , ne esitono 6 sottotipi in base al genoma

suddivisi in ulteriori 100 sottotipi chiamati QUASI SPECIE poiché presentano tutti una

composizione simile . VACCINO per HPC non esiste ma si può somministrare un siero di Ig

immunizzanti contro l’antigene, CURA antivirali + IFN- γ.

16HERPES VIRUS virus che persistono in forma latente con possibilità di riattivazione

possiedono meccanismi di regolazione della latenza simili al fago lambda vengono suddivisi in 3

classi principali in base alla localizzazione:

-HERPES VIRIGNAE α = virus della varicella e herpes simplex localizzati nei neuroni

- HERPES VIRIGNAE β = citomegalovirus + herpes 6 localizzati nei linfociti T

- HERPES VIRIGNAE γ = herpes 8 localizzato nei linfociti B

Possiedono tutti un genoma a DNA lineare + tegumento proteico e pericapside, durante la

replicazione utilizzano geni tardivi e precoci per regolare il ciclo re plicativo: inizialmente

vengono trascritti i geni precoci alfa che attivano la sintesi dei messaggeri tardivi beta che a

loro volta attivano i gamma per la produzione di proteine strutturali la fuoriuscita di

virioni avviene per gemmazione.

HERPES SIMPLEX HSV di tipo 1 infetta cute e mucose + tipo 2 infetta mucose genitali

solitamente l’herpes simplex causa un’infezione primaria acuta nel 90% dei casi asintomatica

nelle cellule epiteliali, segue una fase di latenza episomiale (il dna virale non è integrato) nei

neuroni attraverso il passaggio da tessuto epiteliale a nervoso sfruttando i gangli nervosi,

infine c’è la fase di RIATTIVAZIONE in cui il virus ritorna per via assonica nelle cellule epiteliali

e dà sintomatologia con herpes labiale genitale o encefaliti.

VIRUS della VARICELLA ZOOSTER si replica nelle mucose respiratorie e può diffondersi per

via linfatica a livello della cute dando vescicole su tutto il corpo (15 gg), se dopo la fase di

latenza nel tessuto nervoso si riattiva è sottoforma di ZOOSTER e causa il fuoco di

sant’Antonio sviluppandosi limitatamente al dermatomero interessato dal nervo di residenza.

CITOMEGALOVIRUS è un herpes virus isolabile da tutti i liquidi biologici e trasmissibile per

contatto con essi o trapianto di organi, la sede di replicazione è rappresentata dalle cellule più

vicine alla sede di entrata mentre la fase di latenza avviene nei linfociti B e macrofagi.

L’infezione del CMV avviene soprattutto nei neonati causando ittero e insufficienza

respiratoria, mentre la sua riattivazione causa cecità e sordità.

VIRUS EPSTEINBARR dà infezione asintomatica nei bambini e mononucleosi negli adulti +

carcinomi. L’infezione si innesca a livello della saliva con replicazione nell’epitelio fino alla fase

di latenza nei linfociti B in cui puà dare trasformazione tumorale (linfoproliferazione).

16 PAPILLOMA VIRUS HPV genoma a dna circolare molto piccolo dotati solo di

capside e specie specifici in grado di replicarsi solo nelle cellule epiteliali. Il genoma è composto

dalle sequenze L1 e L2 codificanti per le proteine del capside e altre proteine con potenziale

trasformante come E6 che lega la p53. REPLICAZIONE i virus non sono coltivabili in vitro

poiché si replicano solo sui cheratinociti (cellule altamente differenziate dell’epidermide)

l’infezione avviene per contatto quando il virus penetra tramite abrasioni e rilascia dna nello

stato basale dell’epidermide, questo dna per replicarsi deve raggiungere i cheratinociti. In caso

di infezione trasformante il dna si integra in quello della cellula causando la frammentazione

del gene E1-E2che regola la replicazione virale e consentendo l’attivazione delle proteine

trasformanti. SINTOMI di infezione lesioni cutanee (verruche), carcinomi cutanei, lesioni

(papillomi) delle mucose respiratorie e carcinoma della cervice : gli HPV genitali sono suddivisi

in ALTO rischio ONCOGENO e BASSO RISCHIO ONCOGENO in base alla % di integrazione del

genoma che è proporzionale alla possibilità di sviluppo del carcinoma. DIAGNOSI di

INFEZIONE è il PAP test ovvero uno striscio di tampone genitale seguito da successiva

identificazione per PCR.