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500 a.C. 1530167417651796183418401843185018571867188018801884188818901892Tucidide Girolamo Fracastoro Anton Van Leeuwenoek Lazzaro Spallanzani Edward

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500 500 a.C.a.C.

15301530

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18801880

18801880

18841884

18881888

18901890

18921892

TucidideTucidide

Girolamo FracastoroGirolamo Fracastoro

Anton Van Anton Van LeeuwenoekLeeuwenoek

Lazzaro SpallanzaniLazzaro Spallanzani

Edward JennerEdward Jenner

Agostino BassiAgostino Bassi

Friederich HenleFriederich Henle

Oliver HolmesOliver Holmes

Ignaz SemmelweisIgnaz Semmelweis

Luigi PasteurLuigi Pasteur

Joseph ListerJoseph Lister

Roberto KochRoberto Koch

LavaranLavaran

MetchnikoffMetchnikoff

Roux e YersinRoux e Yersin

Behring e KitasatoBehring e Kitasato

SabouraudSabouraud

ERA DELLA CHEMIOTERAPIAERA DELLA CHEMIOTERAPIA

19101910

19281928

19351935

19431943

Paul EhrlichPaul Ehrlich

FlemingFleming

DomagkDomagk

WaksmanWaksman

ERA VIROLOGICAERA VIROLOGICA

19011901

19111911

19171917

19301930

19491949

19541954

19591959

Reed e CarrolReed e Carrol

RousRous

D’HerelleD’Herelle

Smith e AndrewsSmith e Andrews

EndersEnders

SalkSalk

SabinSabin

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Organismi Appartenenti alOrganismi Appartenenti al Mondo MicrobicoMondo Microbico

Virus, batteri, protozoi, funghi, e parassitiVirus, batteri, protozoi, funghi, e parassiti

Enorme diversitàEnorme diversità

Le infezioni microbiche sono una causa di Le infezioni microbiche sono una causa di

mortalità superioremortalità superiore al cancro ed alle patologie al cancro ed alle patologie

cardiovascolari. cardiovascolari.

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Gerarchia MicrobicaGerarchia Microbica::[Piccolo [Piccolo Grande] Grande]

VirusVirusBatteriBatteriEucarioti unicellulari:Eucarioti unicellulari:

– Protozoi parassitiProtozoi parassiti

– Funghi/LievitiFunghi/Lieviti

Eucarioti pluricellulari:Eucarioti pluricellulari:– Vermi intestinali Vermi intestinali – Vermi TissutaliVermi Tissutali

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DistribuzioneDistribuzione

I Microbi sono ovunque ed in I Microbi sono ovunque ed in numero elevatissimo.numero elevatissimo.

1 mm della nostra cute facciale 1 mm della nostra cute facciale contiene miliardi di batteri.contiene miliardi di batteri.

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Modalità di Classificazione dei Modalità di Classificazione dei Microbi nella ClinicaMicrobi nella Clinica

““Avirulenti” o “nonpatogeni”Avirulenti” o “nonpatogeni”

““Virulenti” o “patogeni” Virulenti” o “patogeni”

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Normale floraNormale flora

– – microbi che colonizzano l’organismo umano e usualmente non microbi che colonizzano l’organismo umano e usualmente non causano malattie. causano malattie.

Patogeni Opportunisti Patogeni Opportunisti

– – microbi che normalmente non causano malattie, ma possono causarle microbi che normalmente non causano malattie, ma possono causarle in alcune circostanze.in alcune circostanze.

Patogeni FranchiPatogeni Franchi

– – microbi che causano sempre malattie.microbi che causano sempre malattie.Altri Altri

– – malattie causate principalmente dall’ingestione di tossine o da tossine malattie causate principalmente dall’ingestione di tossine o da tossine prodotte da batteri durante una infezione.prodotte da batteri durante una infezione.

Modalità di Classificazione Modalità di Classificazione dei Microbi nella Clinicadei Microbi nella Clinica

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Concetto di "Patogenesi"Concetto di "Patogenesi"

PATOGENESI PATOGENESI

– – decorso del processo infettivo.decorso del processo infettivo.

"VIRULENTI" O “PATOGENICI" "VIRULENTI" O “PATOGENICI" – Microbi che possono causare una malattia Microbi che possono causare una malattia

utilizzando una o più proprietà microbiche utilizzando una o più proprietà microbiche chiamate chiamate fattori di virulenza o patogenicità.fattori di virulenza o patogenicità.

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Lo studio dei Lo studio dei FATTORI di VIRULENZA MICROBICAFATTORI di VIRULENZA MICROBICA è è molto attivo nella ricerca microbiologica e delle malattie molto attivo nella ricerca microbiologica e delle malattie infettive. infettive.

La comprensione dei meccanismi molecolari attraverso i quali La comprensione dei meccanismi molecolari attraverso i quali gli agenti patogeni esprimono le loro proprietà virulenti può gli agenti patogeni esprimono le loro proprietà virulenti può portare alla produzione di nuovi portare alla produzione di nuovi ANTIBIOTICI e VACCINI.ANTIBIOTICI e VACCINI.

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Il mondo visto dalla prospettiva Il mondo visto dalla prospettiva dei MICROBIdei MICROBI

CrescereCrescereDividersiDividersiSopravvivereSopravvivere

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MISSIONE: MISSIONE:

Sopravvivere e moltiplicarsi Sopravvivere e moltiplicarsi per la sopravvivenza dellaper la sopravvivenza della

SPECIESPECIE

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Find the Best Place for the Find the Best Place for the Troops to InvadeTroops to Invade

Concetto di Sito:Concetto di Sito:– StaphylococcusStaphylococcus: invasione attraverso lesioni cutanee.: invasione attraverso lesioni cutanee.– TuberculosisTuberculosis: inalazione polmonare.: inalazione polmonare.– StreptococcusStreptococcus: legame alle cellule epiteliali della gola.: legame alle cellule epiteliali della gola.– Infezioni UrinarieInfezioni Urinarie: : E. coliE. coli entra attraverso l’orifizio entra attraverso l’orifizio

uretrale. uretrale. – Gastrite:Gastrite: Helicobacter pylori Helicobacter pylori aderisce alle pareti dello aderisce alle pareti dello

stomacostomaco..

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Equilibrio uomo e microbiEquilibrio uomo e microbi

Integrità della CuteIntegrità della Cute (pluristratificata e cheratinizzata). (pluristratificata e cheratinizzata).– Prima linea di difesa dei tessuti alla penetrazione dei batteri.Prima linea di difesa dei tessuti alla penetrazione dei batteri.– Ferite ed escoriazioni possono facilitare la colonizzazione Ferite ed escoriazioni possono facilitare la colonizzazione

batterica.batterica.

Difese chimicheDifese chimiche– Acidi grassi saturi a lunga catena presenti nella cute .Acidi grassi saturi a lunga catena presenti nella cute .– I prodotti metabolici della flora residente:I prodotti metabolici della flora residente:

• Lactobacillus acidophilus produce un ambiente a bassa acidità nella Lactobacillus acidophilus produce un ambiente a bassa acidità nella vagina attraverso la fermentazione del glicogeno.vagina attraverso la fermentazione del glicogeno.

• Lactobacillus bifidus crea un ambiente acido nell’intestino dei Lactobacillus bifidus crea un ambiente acido nell’intestino dei neonati.neonati.

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Equilibrio uomo e microbiEquilibrio uomo e microbiCompetizione tra batteriCompetizione tra batteri

– Meccanismo capace di prevenire l’invasione dei tessuti.Meccanismo capace di prevenire l’invasione dei tessuti.– Una terapia antibiotica protratta può debellare una patologia Una terapia antibiotica protratta può debellare una patologia

batterica favorendo la crescita incontrollata di una micosi.batterica favorendo la crescita incontrollata di una micosi.

SimbiosiSimbiosi– Batteri che vivono nei tessuti dell’uomo senza provocare Batteri che vivono nei tessuti dell’uomo senza provocare

malattie.malattie.– Monopolio sul territorio della flora residente:Monopolio sul territorio della flora residente:

• Numerosità.Numerosità.• Approvviggionamento nutrizionale.Approvviggionamento nutrizionale.• Difesa da altri patogeni.Difesa da altri patogeni.

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Equilibrio uomo e microbiEquilibrio uomo e microbi

Sinergia infettivaSinergia infettiva– Alcuni ceppi batterici possono provocare infezioni solo in Alcuni ceppi batterici possono provocare infezioni solo in

presenza di altri organismi (Gangrena).presenza di altri organismi (Gangrena).

Desquamazione cutaneaDesquamazione cutanea– Meccanismo difensivo per limitare la presenza di batteri sulla Meccanismo difensivo per limitare la presenza di batteri sulla

cute.cute.– Mezzo di disseminazione, permette il loro accesso a nuove Mezzo di disseminazione, permette il loro accesso a nuove

fonti nutritizie.fonti nutritizie.

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Equilibrio uomo e microbiEquilibrio uomo e microbi

Il MucoIl Muco– E’ prodotto da cellule dell’albero bronchiale.E’ prodotto da cellule dell’albero bronchiale.– Controlla la crescita intrappolando i microrganismiControlla la crescita intrappolando i microrganismi– Azioni:Azioni:

• Battericida.Battericida.• Diffusione dei microrganismi.Diffusione dei microrganismi.

La SalivaLa Saliva– Azione:Azione:

• Battericida.Battericida.

• Diffusione dei microrganismi.Diffusione dei microrganismi.

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Invasione Iniziale Invasione Iniziale (Infezione)(Infezione)

Lenta, approfittando di mutate protezioni dell’ospiteLenta, approfittando di mutate protezioni dell’ospite– Streptococcus pyogenes Streptococcus pyogenes (lesioni cutanee)(lesioni cutanee)– Streptococcus pneumoniaeStreptococcus pneumoniae and and Neisseria meningitidis. Neisseria meningitidis.

(vie aeree).(vie aeree).

Invasione massiva superando le barriere dell’ospiteInvasione massiva superando le barriere dell’ospite– Alcuni degli infettanti possono superare la barriera acida Alcuni degli infettanti possono superare la barriera acida

dello stomaco (dello stomaco (E. coliE. coli, , SalmonellaSalmonella))

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Costruire un “Campo Base" Costruire un “Campo Base" (Colonizzazione)(Colonizzazione)

Assicurarsi la disponibilità di nutrimento ed acqua.Assicurarsi la disponibilità di nutrimento ed acqua.

– Specificità dei tessutiSpecificità dei tessutiStabilire una difesa (barriere chimiche) contro un Stabilire una difesa (barriere chimiche) contro un

attacco offensivo (sistema immunitario).attacco offensivo (sistema immunitario).

– Rivestimenti membranosi di alcune larveRivestimenti membranosi di alcune larve

– Produzione di sostanze chimiche battericheProduzione di sostanze chimiche batteriche

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L’ OffensivaL’ Offensiva(Invasione) (Invasione)

Migrazione dal sito iniziale verso siti distanti che Migrazione dal sito iniziale verso siti distanti che offrono un maggiore territorio e più opportunità per offrono un maggiore territorio e più opportunità per la la sopravvivenzasopravvivenza e e l’l’espansione.espansione.

Page 21: 500 a.C. 1530167417651796183418401843185018571867188018801884188818901892Tucidide Girolamo Fracastoro Anton Van Leeuwenoek Lazzaro Spallanzani Edward

EspansioneEspansione

Infettare altri individui.Infettare altri individui.

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Esempi di Strategie Patogene Microbiche Esempi di Strategie Patogene Microbiche VirusVirus

I Virus infettano le nostre cellule e le usano come I Virus infettano le nostre cellule e le usano come "fabbriche" per produrre nuove particelle virali:"fabbriche" per produrre nuove particelle virali:– LisogeniLisogeni – lento rilascio. – lento rilascio.– LiticiLitici - rapidi, completa distruzione della cellula - rapidi, completa distruzione della cellula

ospite.ospite.– Infezioni latentiInfezioni latenti - protratte, infezioni insidiose che - protratte, infezioni insidiose che

possono portare o meno alla distruzione della cellula possono portare o meno alla distruzione della cellula ospite e molto spesso causano il cancro.ospite e molto spesso causano il cancro.

Page 23: 500 a.C. 1530167417651796183418401843185018571867188018801884188818901892Tucidide Girolamo Fracastoro Anton Van Leeuwenoek Lazzaro Spallanzani Edward

BatteriBatteri I Batteri possiedono un ampio I Batteri possiedono un ampio

spettro di strategie parassite.spettro di strategie parassite.

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Infezioni StafilococcicheInfezioni Stafilococciche Staphylococchi fanno parte della normale flora dell’epidermide Staphylococchi fanno parte della normale flora dell’epidermide

ma possono essere altamente infettivi in alcune circostanze ma possono essere altamente infettivi in alcune circostanze (lesioni cutanee).(lesioni cutanee).– Principali fattori di virulenza sono dati da una combinazione Principali fattori di virulenza sono dati da una combinazione

di potenti tossine:di potenti tossine:• coagulasi (formano rivestimenti di fibrina sulla superficie coagulasi (formano rivestimenti di fibrina sulla superficie

dei batteri).dei batteri).• Altri enzimi che digeriscono I tessuti.Altri enzimi che digeriscono I tessuti.• Tossine esfoliative; "sindrome della pelle calda"Tossine esfoliative; "sindrome della pelle calda"• Tossine che provocano sindrome da shock tossico.Tossine che provocano sindrome da shock tossico.• enterotossineenterotossine

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Shigellosi (Bacillus Disenteriae)Shigellosi (Bacillus Disenteriae)

Tossine – causano diarrea severa ed agiscono sul Tossine – causano diarrea severa ed agiscono sul sistema nervoso.sistema nervoso.

Efficiente invasione intra-cellulare indotta dalle Efficiente invasione intra-cellulare indotta dalle proteine di superficie di proteine di superficie di ShigellaShigella

Massiva infiammazione e distruzione dei tessuti.Massiva infiammazione e distruzione dei tessuti.

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ParassitiParassiti

Malaria (Malaria (PlasmodiumPlasmodium) – trasmesso all’uomo dalla puntura ) – trasmesso all’uomo dalla puntura di zanzara di zanzara AnophelesAnopheles..

– PlasmodiumPlasmodium è un modello di parassita intracellulare – è un modello di parassita intracellulare – svolge una parte importante del suo ciclo vitale negli svolge una parte importante del suo ciclo vitale negli eritrociti umani. eritrociti umani.

– Produce enzimi che degradano l’emoglobina che viene Produce enzimi che degradano l’emoglobina che viene utilizzata come fonte di nutrienti.utilizzata come fonte di nutrienti.

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TubercolosiTubercolosi

Micobacterium tuberculosisMicobacterium tuberculosis infetta i polmoni (via infetta i polmoni (via microgocce di muco o saliva).microgocce di muco o saliva).

Infezione intracellulare: elude le difese attraverso Infezione intracellulare: elude le difese attraverso un rivestimento di proteine dell’ospite.un rivestimento di proteine dell’ospite.

Cronicizza, infezione a lenta progressione (anni o Cronicizza, infezione a lenta progressione (anni o decadi).decadi).

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Escherichia coliEscherichia coli

E. coliE. coli – – Fa parte della nostra flora intestinale ed usualmente è innocuo.Fa parte della nostra flora intestinale ed usualmente è innocuo.

– Infezioni enteriche.Infezioni enteriche.– Infezioni del tratto urinario.Infezioni del tratto urinario.– Sepsi – Infezione del sangue.Sepsi – Infezione del sangue.– Meningite – Infezione del sistema nervoso centrale.Meningite – Infezione del sistema nervoso centrale.

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AntraceAntrace

AntraceAntrace – Una malattia animale (allevamenti); – Una malattia animale (allevamenti); L’uomo e’ infetto raramenteL’uomo e’ infetto raramente. In ogni modo, . In ogni modo, l’infezione umana è l’infezione umana è distruttivadistruttiva. .

Organismo: Organismo: Bacillus anthracisBacillus anthracis– Cutaneo (organismo o spore attraversano le lesioni Cutaneo (organismo o spore attraversano le lesioni

cutanee).cutanee).– Inalazione (polvere, lana, altro)Inalazione (polvere, lana, altro)– Tossina molto potenteTossina molto potente

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Helicobacter pyloriHelicobacter pyloriUlcera dello stomaco da Ulcera dello stomaco da Helicobacter pyloriHelicobacter pylori

– Ingestione.Ingestione.– Resistente agli acidi gastriciResistente agli acidi gastrici– Il batterio aderisce alle cellule della mucosa epitelialeIl batterio aderisce alle cellule della mucosa epiteliale– Si dispongono sotto lo starato mucoso; producono Si dispongono sotto lo starato mucoso; producono

ammoniaca per neutralizzare gli acidi gastriciammoniaca per neutralizzare gli acidi gastrici– Provocano una lenta (anni o decadi) risposta Provocano una lenta (anni o decadi) risposta

infiammatoria. infiammatoria. – Pazienti con gastriti da Pazienti con gastriti da H. pyloriH. pylori hanno un rischio di hanno un rischio di

cancro allo stomaco da 3 a 12 volte maggiore.cancro allo stomaco da 3 a 12 volte maggiore.