Patogenitate bacteriană - mgsii.files. · PDF filemicroorganisme, sau de produs bacterian, capabilă să cauzeze moartea tuturor animalelor inoculate. • în practică: DL 50% (diferenţe

Patogenitate bacterianăDr. Carmen Costache

Patogenitate bacteriană

Planul cursului

• Patogenitate – definitie, proprietati• Virulenţa – DL 100%, DL 50%• Relaţia microorganism – organismul uman

– Flora normală (microbiocenoza)– Clasificarea patogenetica a microorganismelor

• Postulatele lui Koch/Postulate moleculare• Microorganismele şi patogeneza• Evitarea mecanismelor de apărare a gazdei• Producerea infecţiei

– Exotoxine– Endotoxine

PATOGENITATE BACTERIANĂ

= capacitatea unui microorganism de a produce o boală infecţioasă.

• Relatia: gen sau specie microbiană specie animală• o specie bacteriană → îmbolnăvire la o anumită specie• Clasificare/nomenclatura

– infecţii la animale - zoonoze; – infecţii umane - antroponoze

• ex. gonoree, sifilis, febra tifoidă

– infecţii la animale transmisibile la om - antropozoonoze• ex. leptospiroze, bruceloză.


Virulenţa

• apreciere cantitativă a patogenităţii• determinată în condiţii de laborator• efectul microorganismului sau a unui produs al acestuia

– în vivo, pe animale de laborator sau – în vitro, pe culturi de celule.

• Se determină cantitatea cea mai mică de microorganism sau produs, care produce îmbolnăvire sau moarte pe sistemul de testare biologic.

• Doza letală (DL) 100% = cantitatea cea mai mică de microorganisme, sau de produs bacterian, capabilă să cauzeze moartea tuturor animalelor inoculate.

• în practică: DL 50% (diferenţe mari legate de nivelul rezistenţei naturale a animalelor inoculate).


Virulenţa

• Pasteur: posibilitatea de atenuare a virulenţei(Pasteurrella - bacilii holerei găinilor)– ulterior atenuarea virulenţei

bacilului cărbunos => vaccinul anticărbunos. În cadrul unei specii bacteriene există:• tulpini cu virulenţa crescută: produc boli cu evoluţie

clinică gravă; • tulpini cu virulenţa diminuată: produc forme uşoare

de boală;• tulpini cu virulenţa atenuată: sunt utilizate în

prepararea de vaccinuri.


Microorganismele patogene produc boală când pătrund în organismul uman (pathos = boală; gennan = a produce).

Prezenţa /creşterea microorganismelor NU determină întotdeauna boală !!!!

Relaţia microorganism – organismul uman

• Parazitism– obligatoriu

• intracelular (ex. Chlamydia)– facultativ

• in interiorul celulei, în afara celulei/ medii de culturăex. Staphylococcus, Mycobacterium tuberculosis, Salmonella

• Comensalism: flora normală (microbiocenoza)• Origine:

– mamă– personal medical/mediu spitalicesc– mediu înconjurător

Flora normală (microbiocenoza)

• Microorganisme comensale = microorganisme care fac parte din floranormală

• microorganisme rezidente• microorganisme tranzitorii

• Microbiocenoza = asociaţie bacterii/levuri– echilibru– Site-uri (habitate)

• cavitatea orală & tractul respirator superior(Nazofaringe)

• intestin• piele • vagin• uretra


Speciile microbiene patogene pot fi:

1. bacterii cu patogenitate certă (patogeni primari): – produc întotdeauna boală la pătrunderea în

organismul uman.• Salmonella tiphy - febra tifoida;• Yersinia pestis (pesta, ciuma);• Shigella spp. (dizenteria bacilară) • Treponema pallidum (sifilis);


• 2. Conditionat patogeni– Produc imbolnaviri doar in anumite circumstanţe– uneori membri ai florei normale

• Staphylococcus, • Candida spp.



Bacterii condiţionat patogene– Conditionarea/Oportunitatea:

• bacterie, • organismul uman, • condiţiile de întâlnire dintre bacterie şi organismul uman.

– Bacterie: achiziţia de material genetic, care codifică factori de patogenitate.• E.coli - tulpini enterotoxigene (ETEC),• tulpini enteroinvazive (EIEC);

– Gazdă: • leziuni preexistente: ex. persoane cu leziuni valvulare, la care

Streptococi viridans pot ajunge în sânge (ex. după extracţii dentare) şi pot produce endocardită.

– Circumstanţe de întâlnire bacterie- gazdă: • cantitatea mare de bacterii,• bacteriile comensale ajung în alt situs decât habitatul lor

natural, prin manopere medicale



3. Microorganisme oportuniste:– la persoanele imunocompetente => infecţii

asimptomatice sau cu evoluţie clinică uşoară– la imunodeprimaţi => infecţii grave, uneori letale.


Bacterii saprofite• trăiesc în natură• ciclul natural al substanţelor

• Descompunerea organismelor moarte– componente organice => substanţe chimice anorganice


Postulatele luiKoch

• Un microorganism = agent etiologic dacă respectă postulatele lui Koch.

1. Agentul etiologic al unei boli infecţioase trebuie să fie prezent în toate cazurile de boală.

2. Agentul etiologic trebuie să poată fi izolat pe medii de cultură

3. Agentul etiologic izolat şi menţinut în laborator în cultură pură trebuie să reproducă infecţia prin inocularea la animale de experienţă, de la care trebuie să fie reizolat pe mediu de cultură.

4. Trecerea printr-o infecţie trebuie să conducă în organismul bolnav la instalarea unei imunităţi specifice faţă de agentul etiologic respectiv.

Postulate moleculare• Descriu factorii de virulenţă

1. Genele de virulenţă sau produşii acestora trebuie să fie prezenţi

2. Prezenţa genelor de virulenţătransformă un non-patogen într-unpatogen

3. Genele de virulenţă trebuie să fie exprimate în timpul infecţiei

4. Anticorpii împotriva produşilor genelor de virulenţă sunt protectori.

Stagiile unei boli infecţioase

• Transmiterea: • Doza infectantă 10-106 organisme

• Perioada de incubaţie : variabilă

• Perioada de stare• Convalescenţa:

– vindecare– latenţă

Microorganismele şi patogeneza

Microorganismele şi patogeneza

1. Modalitatea de transmitere: – fecal-orală (holera)– interumană (tuberculoza)– de la animale (rabia)– cu ajutorul unor vectori

• Insecte artropode (pureci capuse)

– ciuma, – boala Lyme

Microorganismele şi patogenezaClinic= Perioada de incubatie

2. Aderenţa– Previne îndepărtarea rapidă– Frecvent aderă cu ajutorul pililor– Specificitate

• Receptor prezent => infecţie• NU receptor => NU infecţie

Microorganismele şi patogenezaClinic = Perioada de incubatie

3. Colonizarea: multiplicarea şicontinuarea infecţiei– Competiţia cu flora normală– Factori de rezistenţă împotriva

colonizării: • bila• pH-ul acid din stomac• peristaltismul intestinal• cilii tractului respirator • IgA (anticorpi de la nivelul mucoaselor)

Microorganismele şi patogenezaClinic: Perioada de stare

4. Afectarea gazdei• Invazivitate• Toxicitate

Interacţiunea bacteriilor cu mucoasele. (a) Asociere. (b) Adeziune. (c) Invazia.

Invazia = ruperea barierelor anatomice

1. Piele: răni insecte, vectori

2. Traversând mucoasele(ex. epiteliul celular intestinal)

Evitarea mecanismelor de apărare a gazdei

• 1. Ascunderea în celulele gazdei– intracelular: evitarea expunerii la anticorpi

• 2. Evitarea distrugerii de către complement

3.Evitare fagocitozei

Evitarea anticorpilor

• 1.Variaţia antigenică• noi pili

• 2.IgA proteaze• Neisseria gonorrheae

• 3. Asemanatoare cu Ag proprii• capsula Streptococcus pyogenes = acid hialuronic,

secretat şi de ţesuturile gazdei

Afectarea gazdei (producerea infecţiei)

• 1. Exotoxine– necesită colonizare anterioară (holera)– toxiinfecţii alimentare chiar şi în absenţa

bacteriilor• Botulism • toxina Staphylococcus aureus

– Sunt ţinte pentru anticorpii neutralizanţi• Vaccin


• 2. Toxine care afectează membranele

Hemolizine• Determină liză celulară: Streptolizina O

Fosfolipaze• clivează lipidele membranare: Clostridium perfringens –

gangrena gazoasă

• 3. Superantigene

Superantigene• Hiperstimulează sistemul imun

– Se leagă direct de antigenele de clasă II MHC – Activează limfocitele T

Superantigene

• Eliberează cantităţi importante de interleukine (1,2)

– Determină şoc => Simptome de şoc toxic• febră, greaţă, diaree, vărsături• Insuficienţă de organe, colaps circulator

– Cauză de sindrom şoc toxic (TSST)• Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes


• 4. Endotoxine• parte structurala a celulei bacteriane - LPS

– doar la bacteriile Gram negative

ENDOTOXINE EXOTOXINE

• În peretele celular al G(-)• LPZ – Lipid A• Cromozom• Toxicitate scazută (MLD~100 μ)• febră, şoc• NU vaccin• Stabile la 100°C pentru 1 h• Sepsis

• Secretate de unele G(+) şi G(-)• Polipeptide• Plasmide/bacteriofagi• Toxicitate înaltă (MLD~ 1 μg)• Efecte variate• Anticorpi = antitoxine• anatoxine => vaccin• Distruse la 60°C (excepţie enterotoxina

stafilococică)• Tetanos, botulism, difteria, etc.

ENDOTOXINE

• Mecanismul de acţiune - nespecific– acţionează identic

• activare a diverselor celule (monocitelor, macrofagelor, limfocitelor, plachetelor sanguine şi celulelor endoteliale)

• stimulează producerea citokinelor proinflamatorii– febră, prin acţiunea pirogenului endogen ( IL1)– modificări vasculare: vasodilataţie, creştera

permeabilităţii vasculare– în doze mari, endotoxina determină şoc toxic,

coagulare intravasculară diseminată, semne de suferinţă organică

• Potential: în orice infecţie cu bacterii Gram negative

ENDOTOXINE


A. Toxine bacteriene• 1. Toxine bacteriene codificate de bacteriofagii temperaţi:

– toxina difterică codificată de bacteriofagul tox, la bacilul difteric– eritrotoxina - toxina scarlatinoasă, la streptococul hemolitic– fibrinolizina stafilococică– enterotoxina stafilococică– toxine, la bacterii din genul Clostridium– toxina Shiga-like, la bacilul coli (asemănătoare toxinei b. dizenteric Shiga)

• 2. Toxine bacteriene codificate de plasmide: – toxina exfoliativă a stafilococilor – toxina bacilului cărbunos– toxina bacilului tetanic– hemolizina bacilului coli– enterotoxina tulpinilor enterotoxigene de E. coli

Exotoxine• Toxin difterică <= Corynebacterium diphteriae

• bacteriofag temperat• subunităţi A-B

» B – legare» A - enzimă

• Acţiune: inhibă sinteza proteinelor• ADP- ribozilarea factorului de elongare• EF-2 bacteria≠ EF-2 uman

(diphthamide)

Acţiune: Pseudomonas, E.coli, Vibrio cholerae, Bordetella pertussis

Exotoxine• Toxina tetanică <= Clostridium tetani

• Neurotoxină (tetanospasmina) • Codată plasmidic

• Acţiune: previne eliberareaneurotransmiţătorului inhibitor glicina=> spasm

• răspândire: axon / sânge• Măduva spinării

Exotoxine• toxina botulinică <= Clostridium botulinum

• Neurotoxină• Bacteriofag

• Acţiune: blocheză eliberarea acetilcolinei la nivelulsinapselor => paralizie

• Cel mai toxic compus cunoscut• 2 subunităţi: legare – acţiune

Clostridium botulinumClostridium botulinum

Exotoxine

Bacillus anthracis => 3 exotoxine• factorul edem = adenilat ciclază (AC)• factorul letal ????• antigen protector

Streptococcus pyogenes• toxina eritrogenică

• Responsibilă de erupţia din scarlatină

• Bacteriofag

Exotoxine

E.coli enterotoxina termo-labilă• Codată plasmidic

• activitate de adenilat-ciclază => creşte cAMP => – inhibarea absorbţiei Na– Pierderea de electroliţi (Cl)– Diaree apoasă

• Aceeaşi acţiune a toxinelor V. cholerae, B. cerreus

Exotoxine

Bordetella pertussis• Toxina pertusis inactiveaza inhibitorul

adenilat-ciclazei => creste AC• Cresterea cAMP

=> celulele devin foarte sensibile la stimuli => Tuse convulsiva

Documents

Patogenitate bacteriană - mgsii.files. · PDF filemicroorganisme, sau de produs bacterian, capabilă să cauzeze moartea tuturor animalelor inoculate. • în practică: DL 50% (diferenţe